青蒿素-血红素加合物作为疟原虫抗药性生物标志物的药代动力学研究

【字体: 时间:2025年07月13日 来源:International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance 4.1

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  针对疟原虫对青蒿素(ART)日益严重的抗药性问题,研究人员通过建立青蒿素诱导的约氏疟原虫(iPy)耐药株,系统研究了ART在宿主和寄生虫体内的代谢特征及药代动力学行为。研究发现ART-血红素加合物是疟原虫内ART的主要代谢产物,其标准化暴露量(AUCnormalized)在耐药株中显著降低61.1%,首次证实该加合物可作为ART抗疟活性及耐药性的潜在生物标志物,为临床监测抗疟药耐药性提供了新思路。

  

疟疾仍是全球重大公共卫生威胁,尽管青蒿素及其衍生物(ARTs)作为一线抗疟药物已拯救无数生命,但东南亚和非洲地区疟原虫对ARTs的耐药性日益严峻。耐药疟原虫表现出更长的清除半衰期(>5小时),这与PfK13基因突变相关。更令人担忧的是,现有监测手段难以准确评估寄生虫体内药物活性代谢物的动态变化,导致临床耐药机制研究陷入瓶颈。

为破解这一难题,国内某高校研究团队在《International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance》发表重要成果。研究人员创新性地建立ART耐药型约氏疟原虫(iPy)小鼠模型,采用液相色谱-高分辨质谱联用技术(LC-HRMS),首次系统揭示了ART在宿主-寄生虫系统中的代谢特征和药代动力学规律。

关键技术包括:1) 通过25代ART压力诱导建立iPy耐药株;2) 同步监测宿主血浆和寄生虫内药物浓度;3) 创新性采用感染红细胞(iRBC)标准化法消除寄生虫发育差异影响;4) 全时段追踪ART-血红素加合物动态变化。

研究结果方面:
3.1 耐药株特征
iPy表现出2.9倍ED90耐药指数,且使小鼠存活期从5天延长至28天,但伴随显著肝脾肿大和转氨酶升高。

3.2 代谢特征
发现ART-血红素加合物(m/z 838.3023)是寄生虫内主要代谢物,在胆汁和粪便中检出,提示其可能通过肝胆途径排泄。

3.5 药代动力学
突破性发现iPy寄生虫内iRBC标准化AUC0-t, normalized仅为敏感株的61.1%,且Cmax, normalized出现延迟(3-5小时 vs 0.5小时)。多次给药使敏感株加合物暴露量降低42.4%,但耐药株无显著变化。

这项研究首次证实ART-血红素加合物可作为耐药监测的"分子标尺"。其重要意义在于:1) 推翻传统血浆药物浓度监测的局限性,提出"寄生虫内活性代谢物"新概念;2) 为临床ART耐药性快速检测提供特异性靶标;3) 建立的iRBC标准化方法为抗寄生虫药代研究树立新范式。研究团队特别指出,该发现可能适用于其他含过氧桥结构的抗疟药(如双氢青蒿素),但具体机制涉及血红素可用性、代谢通路改变等仍需深入探索。

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