畜牧兽医学报  2023, Vol. 54 Issue (5): 1834-1844. DOI: 10.11843/j.issn.0366-6964.2023.05.007    PDF    
弓形虫病治疗:从传统药物到纳米药物
孙晓敬, 张磊, 田甜, 马茜, 姚佳, 汪洋     
西安医学院基础医学部病原生物学教研室,西安 710021
摘要:刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种呈世界性分布的机会致病原虫,几乎感染所有的温血动物,引起人兽共患弓形虫病。免疫力正常的个体感染常呈隐性感染,无明显的临床症状;但免疫功能缺陷的人或动物感染则会导致严重后果,需进行有效治疗。目前,弓形虫病已是全世界绵羊和山羊流产的常见原因,该病给人类健康和畜牧业生产都造成了严重影响。因此,控制人和动物弓形虫病对公共卫生和畜牧业经济发展极为重要。以往用于弓形虫病治疗的药物,由于其副作用和/或疾病分期的特点,治疗效果大大受限,然而纳米药物可有效克服传统药物的局限性。本文就纳米技术在弓形虫病治疗方面的新进展作一综述,以期为抗弓形虫病药物的研究提供新思路。
关键词弓形虫    传统药物    纳米载药系统    固体脂质纳米粒    聚合物纳米粒子    
Unravelling Toxoplasma Treatment: Conventional Drugs toward Nanomedicine
SUN Xiaojing, ZHANG Lei, TIAN Tian, MA Xi, YAO Jia, WANG Yang     
Department of Pathogen Biology, School of Basic Medical Sciences, Xi'an Medical University, Xi'an 710021, China
Abstract: Toxoplasma gondii is a worldwide obligate intracellular protozoa that infects almost all warm-blooded animals and causes zoonotic toxoplasmosis. Individuals with normal immune function are often infected with Toxoplasma gondii without obvious clinical symptoms and show recessive infection, but pregnant women and individuals with immune deficiency can lead to serious consequences and need effective treatment. Toxoplasmosis is a common cause of abortion in sheep and goats worldwide. And it has a serious impact on human health and livestock production. Therefore, the control of human and animal toxoplasmosis is very important for public health and the economic development of animal husbandry. Previous drugs used to treat toxoplasmosis have been limited in their effectiveness due to side effects and/or disease staging. How-ever, nanoparticles can effectively overcome the limitations of traditional drugs. This article reviews the new progress of nanotechnology in the treatment of toxoplasmosis, in order to provide new ideas for the research of anti-toxoplasmosis drugs.
Key words: Toxoplasma gondii    traditional drugs    nano drug delivery system    solid lipidnanoparticles    polymer nanoparticles    

弓形虫是一种严格细胞内寄生原虫,可感染包括人类在内几乎所有的温血动物,引起人兽共患弓形虫病,世界上约三分之一的人口呈弓形虫感染阳性[1-2]。我国人群血清抗体阳性率为5%~10%[3];猫弓形虫感染率较高,约为24.5%[4];畜禽方面,猪、绵羊、山羊、牛、鸡的平均弓形虫抗体阳性率分别为29.5%、13.9%、17.1%、7.5% 和19.0%[3]。这些畜禽的感染除了造成养殖业的经济损失外,也成为人体感染的潜在风险因子。

弓形虫感染引起的临床症状主要取决于弓形虫的种类及宿主的免疫系统,其病理改变主要表现为虫体增殖导致组织炎症和坏死,其次由部分效应分子诱导的细胞凋亡引起[5]。免疫功能正常的人感染常呈隐性感染,没有明显的临床症状,但免疫功能缺陷的个体(如恶性肿瘤患者、艾滋病患者或器官移植者等)感染,则会导致严重后果,甚至死亡[5-7]。另外,近年不断增多的报道显示,弓形虫感染亦与某些神经精神疾病(比如自闭症、精神分裂症、焦虑和老年痴呆症)有关[5, 8-9],弓形虫可能通过损害神经系统、影响神经递质和免疫系统等多种途径影响精神分裂症的发病和进程,但具体机制尚不明确。

对于弓形虫感染,迄今尚未研发出有效的疫苗。目前该病仍以西医治疗为主,治疗急性弓形虫病的药物有磺胺嘧啶、乙胺嘧啶、螺旋霉素等,但这些药物仅能杀灭部分滋养体,抑制虫体繁殖、改善症状,不能有效阻止包囊形成,更不能使包囊内的虫体死亡;还可能有严重的副作用,如血液毒性、过敏、叶酸缺乏和骨髓抑制等[5, 10]。阿托伐醌是弓形虫病慢性期的唯一有效药物,但其局限性是口服利用度不足[11]。为了克服这些困难,许多学者致力于探索新的安全、无毒、有效的抗弓形虫病治疗药物。如今,随着科学技术的发展,纳米技术已逐渐成为许多疾病治疗的全新实践。本文就弓形虫病治疗中从传统化学药物到纳米药物的尝试及进展进行了综述,以期为抗弓形虫病药物的研究提供新的思路。

1 传统化学药物治疗弓形虫病

弓形虫病严重威胁人类健康和畜牧业发展,目前临床上治疗弓形虫病的标准方案仍然是磺胺嘧啶和乙胺嘧啶联合用药。畜禽弓形虫病的治疗也多采用“预防为主,治疗为辅”的原则,在各种畜禽弓形虫病中,猪弓形虫病较为严重,一旦暴发,整个猪群都可能发病,且死亡率较高,治疗中使用最多的药物为磺胺类,其用药方式包括口服以及注射等。该类药物均为弓形虫叶酸的拮抗剂,能够抑制虫体增殖,但这种疗法可引起严重的副作用,如抑制骨髓造血功能、引起过敏性皮炎、血液及肾毒性等,同时在妊娠早期还有致畸作用[5, 10]。螺旋霉素是唯一被批准可用于治疗孕妇弓形虫感染的药物,其可透过胎盘屏障且毒性较低,能够降低母婴传播概率[12]。然而螺旋霉素仅对速殖子期虫体有效,仅能用于弓形虫病急性期治疗,对慢性感染效果不佳,且其对虫体的清除效果亦有限[13]

此外,克拉霉素、阿奇霉素、克林霉素和阿托伐醌(原名566C80)等也具有抗弓形虫效果[11, 14-17],副作用较小,可在整个治疗期使用,但其疗效较乙胺嘧啶-磺胺嘧啶联合疗法要差,而且复发率较高。曾有报道称乙胺嘧啶对弓形虫先天性传播和免疫缺陷患者的治疗效果不佳,因为患者易对药物过敏或营养吸收不良,又或是弓形虫基因突变导致患者对药物的敏感性下降,所以对于免疫功能低下的患者,除了应用乙胺嘧啶和磺胺嘧啶外,还需服用克拉霉素、阿奇霉素或阿托伐醌[7]。此类药物可在患者因磺胺类药物的严重副作用无法用药的情况下,或在患者对磺胺类药物过敏的情况下,作为替代药物治疗使用。

这些经典药物本身的诸多缺陷,加之部分虫株对其产生的耐药性,在很大程度上影响了弓形虫病治疗的效果。因此,寻找高效低毒的抗弓形虫药物显得尤为迫切。

2 中草药及天然提取物治疗弓形虫病

动植物及微生物是药物的天然储存库,是重要的药物来源。近年来,研究人员加紧了从天然活性成分中寻找弓形虫病治疗药物的步伐。现已发现多种成分(如大蒜素、扁桃酸、青蒿素及其衍生物、白藜芦醇、金丝桃素等)可通过直接破坏虫体细胞结构、干扰虫体内叶酸及能量代谢、抗机体氧化损伤、协调CD4+/CD8+比例、维持Th1/Th2平衡等多种途径达到治疗弓形虫病的效果[18-24];洋甘草、石菖蒲和粗茎鳞毛蕨提取物具有较高的抗弓形虫RH株活性(EC50= 0.11 ~0.15 mg·mL-1),并且毒性较低[25-27];苦参和生姜的提取物,可能通过上调小鼠腹腔巨噬细胞TNF表达而促进巨噬细胞活化及杀伤虫体,进而发挥抗感染作用,对急性和慢性弓形虫病具有不错的疗效[28];黄芩素和木犀草素亦具有抑制细胞内弓形虫生长的作用[29]。天然活性成分常春藤皂苷元对弓形虫感染引起的肝损伤可起到很好的保护作用,毒副作用较低,有进一步发展成为抗弓形虫先导药物的潜力[29]。研究还表明,以一枝蒿、板蓝根、大青叶为主要成分的复方一枝蒿颗粒可延长小鼠急性感染弓形虫后的存活时间,同时有效抑制了弓形虫在小鼠腹腔和脑、心、肺等重要脏器中的侵袭和增殖,尤其显著地抑制了虫体在远端脑组织中的侵袭和增殖作用[26]。萜类化合物桧烯对弓形虫的入侵和细胞内增殖具有显著的抑制作用,可作为潜在的抗弓形虫先导化合物[30]

与抗弓形虫传统化学药物相比,中药耐药性低,药理活性显著,不良反应小,组织作用靶点多,且具有免疫调节等独特优势[30],是抗感染治疗的重要选择。然而,由于某些中药成分疏水性强、体内稳定性差、半衰期短、毒性较强等原因,以致临床应用严重受限[31]。纳米技术的发展,为中药的应用提供了更大的平台,研究者在寻找高效低毒的抗弓形虫天然药物的同时,可利用纳米技术改变药物递送方式,改善中药现有的局限性,进一步加快新药研发的速度。

3 纳米技术在弓形虫病治疗中的应用

纳米技术是目前热门的研究方向之一,主要研究尺度在几纳米到几百纳米不等范围内微观粒子的运动规律和特性。纳米颗粒(nano particles,NP)具有特殊的Kubo效应、小尺寸效应、表面效应及量子性质等一系列优点,已广泛应用于生物医药领域[32]。纳米药物是通过纳米技术将药物转变为纳米颗粒,有两种常见的治疗方法:一种是使药物自身发生纳米化,制成纳米颗粒直接作为药物使用;另一种是构建纳米载药递送系统,把药物负载于纳米载体中,实现新的给药途径。主要的纳米载体包括:固体脂质纳米粒(solid lipidnanoparticles,SLN)、纳米脂质体(nanoliposomes,NL)、纳米乳(nano-emulsion,NE)、纳米胶束(nanomicelles,NM)、纳米结晶(nano-crystal,NC)等。到目前为止,一些纳米颗粒的抗菌、抗寄生虫和抗真菌特性已被研究证实[33-35]。纳米材料的多功能性为寄生虫病治疗奠定了基础,它不仅可以直接杀伤病原体,同时也可以作为载体来加强其他药物的抗寄生虫作用,越来越多的金属纳米粒子药、脂质载体药、化学合成药、中药等新型纳米寄生虫药物已被报道用于抗弓形虫治疗。

3.1 金属纳米粒子

金属纳米粒子直径尺寸范围为5~50 nm,主要采用化学、物理和生物方法来合成[36]。目前,银、金、铂和硒等金属纳米粒子在体内及体外对弓形虫病的治疗作用已经得到了证实[36-38],它们均表现出一定的抗弓形虫效果,而且对弓形虫体外生长也有一定的抑制作用。

在金属纳米材料中,银纳米粒子(Ag nanoparticles,Ag NPs)研究最为常见,对多种病原体都显示出较好的治疗活性,已逐渐成为抗感染研究的热点。对于Ag NPs的抗感染机制,一直存在两种观点:一种认为主要是游离的Ag+发挥作用,当Ag NPs被固定于基质上后,会持续不断地游离出Ag+,经细胞壁或细胞膜进入细胞内发挥杀菌或抑菌作用;另一种观点认为是Ag NPs本身的抗感染作用,即主要由Ag NPs的量子尺寸效应、表面效应和小尺寸效应等特性联合发挥抗菌作用。现在普遍认为Ag NPs抗感染是两种模式共同发挥作用的结果:即在不接触细菌的情况下,Ag NPs溶解释放Ag+,随之锚定在细菌细胞壁上,形成局部Ag+高浓度;当接触细菌时,Ag NPs和Ag+将共同锚定在细菌细胞壁带有负电荷的功能基团上,细胞壁和细胞膜结构发生变化,表面蛋白变性,细胞壁功能紊乱,导致细胞壁的渗透性增加,Ag NPs和Ag+进入细胞,抑制DNA复制及呼吸链酶活性,最终导致细菌失活。而且,银纳米颗粒在细胞内被电离后,导致离子通道的激活,改变细胞膜对钾和钠的通透性,通过与线粒体相互作用,产生ROS和自由基,最终启动细胞凋亡途径[39-40]

在金属纳米粒子的生物合成中,最常利用的是具有还原酶的细菌、酵母和其他真菌等微生物[36]。Machado等[37]利用尖孢镰刀菌合成的大小在69 nm的纳米银表现出对弓形虫RH株感染的HeLa细胞具有较好的抗弓形虫活性,而且银纳米颗粒并没有显著影响炎性细胞因子水平,但却显著下调了IL-8的含量。另有研究表明,用10 nm大小的银纳米颗粒处理弓形虫卵囊后,卵囊壁破裂,超微结构发生改变,直接导致虫体生存能力下降[41]。此外,Shojaee等[42]的研究发现银纳米颗粒对弓形虫速殖子和组织包囊的形态有很大的影响,其结构在光镜和电镜下均发生了明显改变。植物提取物因其绿色、安全、无毒的特性也被认为是非常重要的纳米粒子合成元素[43]。生物源性纳米银连同枣属植物中提取的200 nm大小提取物可有效减少RH株感染小鼠肝组织的病理改变及降低酶活性[44]

因此,Ag NPs发挥作用的途径主要有损伤细胞膜、改变细胞通透性、产生活性氧(ROS)、释放银离子等,进而引起关键成分的功能异常。而事实上,大多数的生物安全性分析结果都是基于体外研究和相对短期的动物试验所获得的,并没有太多的研究来评估Ag NPs本身及释放的Ag+在人体中的潜在毒性[45]。如已有安全性试验表明,一些纳米颗粒进入血液循环系统而引发的补体激活效应对机体是十分有害的,这一级联效果还会导致过敏反应的发生。此外,银成分还会在大脑以及心、肾等器官中沉积,被机体吸收引发毒性作用。纳米颗粒的毒性与纳米颗粒的形状、大小和组成呈负相关,体积更微小的纳米颗粒更容易累积在淋巴结的树突状细胞,导致免疫系统阻塞[46]。因此,Ag NPs的体内安全性评价还应进一步深入研究。

相对于Ag NPs, 关于Au NPs的抗弓形虫报道相对较少。Adeyemi等[38]分别评估了金纳米颗粒(5 nm)、银纳米颗粒(10 nm)和铂纳米颗粒(3 nm)在感染弓形虫ME49株的HFF细胞中的治疗效果,结果表明,这些纳米颗粒能够显著降低细胞内缓殖子负荷,而且影响弓形虫包囊壁的形成。耦联抗弓形虫抗体的金纳米棒配合激光热疗法被认为是另一种有效杀灭弓形虫和肿瘤细胞的方法[47]。Pissuwan等[47]分析了金纳米棒(~ 39.5 nm)和金纳米球(~ 20 nm)的抗弓形虫特性。将金纳米棒与抗弓形虫RH株抗体耦联,可靶向锚定于胞外游离的速殖子表面,随后经激光照射可迅速杀灭目标虫体,从而增强体外抗寄生虫效果,并且这种杀虫效应与激光照射的剂量直接有关。同时研究者们还证实,用结合了弓形虫抗体的金纳米球预处理速殖子后,弓形虫速殖子对CHO-K1细胞的感染能力显著降低[48]。金纳米颗粒也能与抗体结合,并能强吸收激光,在弓形虫实验性光热疗法中表现出较好的治疗效果[49]

此外,商业无机纳米粒子(包括金、银、铂)的抗弓形虫活性亦被证实,其抗虫机制与氧化还原信号通路相关,如纳米颗粒会改变弓形虫的线粒体膜电位、进而影响虫体入侵宿主细胞及在胞内增殖的感染潜力[46]。Keyhani等[50]的研究结果显示,与对照组相比,感染弓形虫德黑兰株的实验小鼠经生物硒纳米颗粒治疗后,脑组织内包囊数显著下降,并且炎性细胞因子水平明显上升。另有文献报道,在弓形虫感染的小鼠中,以0.2或0.3 mL·kg-1剂量口服Cu NPs,并联合阿托伐醌(100 mg·kg-1)连续服用14 d,可以对弓形虫病起到有效的预防作用[51]。金属纳米粒子的抗感染作用为临床治疗开辟了新的道路,是解决感染性疾病的重要方法之一。

3.2 纳米载药系统

将药物及生物活性物质包裹于纳米囊的内部空腔中,或均匀掺入到纳米球的连续基质里,亦或将其附着于纳米粒表面,可制备成一种良好的纳米载药系统,从而提高药物/生物活性分子的生物利用度和稳定性,并控制其释放,增强其活性及靶向性,并且避免其降解、降低其毒性[52-53],具有广阔的应用前景。

3.2.1 纳米脂质体(nanoliposomes,NL)   脂质体是由磷脂双层膜结构和中心水核构成的微型泡囊体,大小不一,直径一般在几纳米到几微米之间,既可在其水溶性腔内包裹水溶性药物,又可在脂质双层中溶解亲脂性药物,是迄今为止临床应用最成功的纳米药物载体之一。在众多的纳米药物载体中,脂质体体现出了良好的生物相容性和较高的药物包载量,表现在毒性更低、无免疫原性、无致热原性,并且能够通过正常代谢而被清除[54]。脂质体根据结构特点可分为单层脂质体、多层脂质体和多囊脂质体;根据性能可将其分为普通脂质体、长循环脂质体、特殊功能脂质体、热敏脂质体、pH敏脂质体、配体修饰脂质体、免疫脂质体等。

这些脂质纳米颗粒可以运输疏水和亲水分子,并通过较长的半衰期延长药物的持续时间以及完成药物的控释。脂质体可以直接或间接作用于病原体,激活免疫系统,Mellors等[55]将重组的IFN-γ(rIFN-γ)包裹于脂质体内制备脂质纳米颗粒,评估其抗弓形虫效果,结果发现其活化巨噬细胞产生H2O2的能力比对照组提升了数十倍,同时活化的巨噬细胞又可促进游离rIFN-γ的抗弓形虫活性,并延长其作用时效。

Tachibana等[56]报道了由硬脂胺(SA)和磷脂酰胆碱(PC)组?傻腟A/PC脂质体对刚地弓形虫感染的保护和治疗效果,在体外经SA/PC脂质体处理RH株速殖子可诱导虫体发生肿胀和结构改变,并杀死约95%的寄生虫。另外,研究还发现,在弓形虫感染前和感染后,分别经SA/PC脂质体治疗ICR小鼠,小鼠在30 d内的存活率分别提高了80%和70%。

地衣酸(usnic acid)是在地衣属的某些种类中发现的一种天然化合物,已被报道具有抗炎,抗菌,抗寄生虫,甚至抗癌活性[57]。但由于其毒性和低水溶性,应用效果受限,利用脂质体装载可有效改善其治疗效果。Si等[58]分别分析了(+)-地衣酸、(+)-乌曲霉酸和(+)-乌曲霉酸脂质体在体外及体内对弓形虫的作用效果,结果表明,低毒性的(+)-地衣酸和(+)-地衣酸脂质体对弓形虫速殖子的生存均有抑制作用,主要破坏与弓形虫毒力相关的膜细胞器;(+)-地衣酸预处理可显著降低速殖子对体外成纤维细胞的侵袭;(+)-美曲霉酸脂质体和(+)-美曲霉酸脂质体能广泛延长小鼠存活时间,分别约为90.9%和117%。因此,这些结果为进一步将地衣酸开发为弓形虫病潜在治疗药物提供了依据。

3.2.2 固体脂质纳米粒(solid lipidnanoparticles,SLNs)   SLNs是近年来被广泛研究的给药系统,它以高熔点脂质材料为载体,将药物夹嵌或包裹于类脂核中,制成固体胶粒载药系统,粒径大小为10~1 000 nm[59],相较于其它载药系统,SLNs生物相容性好,增加了药物的稳定性,避免了药物与外界环境接触,延长了药物的半衰期,而且制备工艺简单,易于大规模生产。

Khosravi等[60]在体外系统中评价了负载甘露糖化巴龙霉素的SLNs对弓形虫的抑制作用,结果显示,该纳米粒子能有效杀灭速殖子,而且对宿主细胞没有毒性。阿托伐醌具有广谱的抗单细胞原虫活性,它通过抑制寄生虫的电位传递来阻止其裂殖繁殖,但水溶性差,生物利用度低。因此,为了提高阿托伐醌治疗弓形虫病的生物利用度和疗效,Azami等[61]制备了阿托伐醌纳米乳,并显示出较好的体外抗弓形虫活性。此外,报道称对RH株弓形虫感染的小鼠进行口服用药,发现该药的体内抗弓形虫效果亦显著优于对照组,不仅小鼠脑组织中包囊的数量和体积减小了,而且还增加了药物的口服生物利用度、组织分布及延长小鼠的生存时间。更为关键的是,研究还发现该途径下只需小剂量的阿托伐醌就可达到满意的治疗效果[61]

3.2.3 纳米乳液和纳米悬浮液(nano emulsion and nano suspension)   作为自然界分布最广、应用最广泛的两大类胶体材料,乳液是一种液体分散于另一种互不相溶的液体中所形成的多相分散体系,而悬浮液是一种固体颗粒分散于一种液体中所形成的多相分散体系[62]。纳米乳液和纳米悬浮液具有更大的比表面积,它的直径比常规乳液和悬浮液更小,溶解度和溶解速率更大、黏度和流动性更低、光散射率和光透性更好,因此具有非常重大的应用价值。

Sch?ler等[63]采用高压均质法制备了阿托伐醌纳米悬浮液(atovaquone nanosuspensions,ANS),并通过体外试验,对其抗弓形虫BK株活性进行了评价,结果表明,其疗效显著,且细胞毒性低。此外,对患有弓形虫脑炎的小鼠静脉注射10 mg·kg-1 ANS,发现组织对药物的摄取效率有所提升,并且避免了小鼠脑炎加重,保护小鼠免于死亡。

在另一项研究中,Shubar等[64]将阿托伐醌包被在十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)中制备纳米悬浮液,用于急性期和复发弓形虫病治疗,结果发现,与应用传统阿托伐醌药物的对照组相比,纳米悬浮液透过小鼠血脑屏障的效率和药物的口服生物利用度均有了明显的提升和改善,原因在于SDS能促进纳米颗粒在上皮屏障间的运输,同时增强载药纳米颗粒的稳定性,改善组织摄取阿托伐醌的能力。实验鼠脑组织中的原虫血症、DNA含量和炎性反应程度均明显下降。

3.2.4 聚合物纳米粒子(polymer nanoparticles)   壳聚糖是一种天然无毒的多糖,由几丁质在碱性条件下脱乙酰生成,由N-乙酰-d-氨基葡萄糖和d-氨基葡萄糖单元组成。它在自然界中广泛存在于低等生物菌类、藻类的细胞及节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳中。其价廉易得、便于修饰、无毒、生物相容性好并兼有一定抗肿瘤活性。除了抗菌、抗肿瘤和抗真菌特性外,壳聚糖纳米颗粒还被认为是非常有前景的药物递送系统[65-66]。壳聚糖是一种天然高分子聚合物,制备成壳聚糖纳米粒子可进一步提高药物的稳定性, 并实现缓释控释给药和靶向给药的目的。目前,壳聚糖基聚合物药物载体已成功应用于抗癌药物、蛋白质/肽、生长因子、抗生素、消炎和其他药物递送领域等[65]

研究者们研究了壳聚糖纳米颗粒对包括寄生虫在内的多种微生物的抗菌活性。如在体外研究中,学者们利用寄生虫组学和组织病理学技术,评估了负载螺旋霉素的壳聚糖纳米颗粒(spiramycin-loaded chitosan nanoparticles,SLCNs)治疗小鼠急性和慢性弓形虫病的效果[67-68],结果表明,与感染对照组小鼠的高死亡率相比,SLCNs显著降低了染虫小鼠的死亡率。此外,组织病理学结果显示,与其它组相比,接受SLCNs的亚组小鼠脑、肝、脾、眼的病理图像均有明显改善,揭示了壳聚糖纳米颗粒负载螺旋霉素可增加其对急性和慢性刚地弓形虫感染的抗寄生虫作用。

Teimouri等[69]还研究了壳聚糖纳米颗粒在不同分子量和浓度下对弓形虫RH株速殖子的抗虫效果,发现其在低分子量情况下抗虫效果更佳。Gaafar等[70]的研究表明,银纳米颗粒单独使用或与壳聚糖联合使用,试验组小鼠肝、脾中的寄生虫数量均显著低于对照组,而且从小鼠腹腔中抽出的速殖子变形严重、移动缓慢,血清中IFN-γ水平明显上升,提示银纳米颗粒和壳聚糖纳米颗粒均具有潜在的抗弓形虫作用。

3.3 纳米中药

纳米中药(nano traditional Chinese medicine)是中药纳米化的产物,它不是一种新药,而是利用纳米技术将中药的有效成分、复方制剂或原药包裹于纳米材料,改变药物递送方式[71]。新型纳米材料结合传统中药,优势互补,健康安全,也契合当今绿色环保的时代主题,为中药的开发提供了更多机会。

姜黄素是从多年生草本植物姜黄根状茎中提取的一种天然酚类化合物,具有广泛的抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌特性。但姜黄素水溶性差、体内半衰期短,需要长期反复用药,给患者带来诸多不便[72],因此为了提升临床实用性,研制姜黄素的新剂型尤为重要。Azami等[73]制备了姜黄素纳米乳,将姜黄素包载于壳聚糖纳米粒中,制备成载药纳米中药,用于治疗小鼠急性和慢性弓形虫病,以此来促使药物缓慢释放,降低姜黄素的不良反应,提高药物疗效。值得注意的是,姜黄素纳米乳治疗组表现出了比阿托伐醌治疗组更好的疗效。该药物可通过降低包囊数量和减小包囊尺寸来缓解慢性弓形虫病。

白藜芦醇(3, 5, 4′-三羟基二苯乙烯)是一种天然的多酚和植物抗毒素,由于其广泛的治疗活性,如抗癌、抗炎、抗氧化及免疫调节特性,近年来引起了相当大的关注。白藜芦醇对先天性弓形虫感染有明显的治疗作用,它能够干扰弓形虫速殖子氧化还原平衡,抑制虫体增殖,还能缓解细胞应激、促进细胞凋亡,间接起到杀灭弓形虫的作用[74]。然而,其水溶性差、化学稳定性低、生物半衰期短的特点限制了其临床应用。纳米技术的应用可大大改善药物和化合物的生物利用度和活性,增强稳定性和控制释放。因此,白藜芦醇纳米颗粒在体外和体内的抗弓形虫活性都有显著提高,被认为是一种安全有效的抗弓形虫策略[74]

Rahimi等[75]最近的一项研究表明,在体外培养体系中,长叶薄荷的天然提取物可作为辅助治疗剂激活Th1细胞,调节免疫应答,具有潜在的抗弓形虫活性。但其有一定的细胞毒性,如果用纳米材料进行载药,则会显著降低草药成分的毒性。

上述不同类型纳米药物的优缺点及对弓形虫不同虫株、不同时期虫体的影响作用见表 1

表 1 不同纳米药物的优缺点及对弓形虫的影响作用 Table 1 Advantages and disadvantages of different nano drugs and their effects on Toxoplasma gondii
4 展望

综上所述,目前尚未研制出安全有效的防控弓形虫的理想药物和疫苗,治疗该病的有效方案仍然是传统的“金标准”疗法,即乙胺嘧啶和磺胺嘧啶联合用药。这种治疗方案的劣势在于,药物仅对快速增殖的速殖子有效,很难杀灭和清除患病者体内的弓形虫包囊,实现彻底治愈,治疗后还可能出现多种副作用。随着纳米载药系统越来越得到人们的青睐,研究者应充分利用纳米载药系统的优势,结合传统化学药物和中草药的有效治疗成分,改变递药方式,优势互补,克服传统药物的局限性,提升生物利用度。进一步挖掘并探索纳米药物在抗寄生虫病方面的巨大潜力,为抗弓形虫病全新药物的研发提供新的思路。

尽管纳米药物有着其他药物无法比拟的显著优势,但同样存在着潜在的安全性问题。绝大多数弓形虫纳米药物的研究(体外和体内)仍处在起步阶段,尚缺乏临床实践,其具体作用机制及在人和动物体内的毒性和可能引发的健康问题尚未可知。随着未来纳米技术的快速发展和对弓形虫致病机制的进一步研究,更智能、更安全、质量可控且易于靶向的抗弓形虫纳米药物制剂将有望取得重大突破。

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