青蒿：中藥箱里的抗瘧傳奇

史軍

阻礙熱帶發(fā)展的“瘴氣”因子

如果把中國(guó)、古埃及、古巴比倫、古印度這四大文明古國(guó)的地理位置標(biāo)注在地圖上，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，這四大文明起源的位置都在北緯30度線附近。就氣候條件而言，這些區(qū)域都有明顯的季節(jié)交替，尤其是黃河流域冬有嚴(yán)寒、夏有酷暑，降水也有明顯的季節(jié)區(qū)分。那么問(wèn)題來(lái)了，為什么水熱條件優(yōu)越，物種豐富的熱帶地區(qū)沒(méi)有誕生強(qiáng)大的古代帝國(guó)呢？對(duì)此，不同學(xué)者有不同認(rèn)識(shí)。其中一個(gè)不可忽視的原因是，傳染病的傳播阻礙了熱帶地區(qū)文明的發(fā)展，而瘧疾便是其中之一。

瘧疾主要由蚊子傳播（繪圖/ 陳禾）

人類與瘧疾的斗爭(zhēng)幾乎貫穿了歐亞大陸整個(gè)人類文明史，清朝的康熙皇帝也中過(guò)瘧疾的招。直到意大利航海家哥倫布開辟了歐洲到美洲的航線，人們才發(fā)現(xiàn)了對(duì)付瘧疾的靈丹妙藥——金雞納樹皮的提取物奎寧。但是好景不長(zhǎng)，逐漸出現(xiàn)了能夠?qū)箍鼘幍寞懺x，迫切需要新的“武器”來(lái)對(duì)付不斷升級(jí)的瘧原蟲。

青蒿替代胡椒抗瘧迎轉(zhuǎn)機(jī)

尋找一種新的特效藥談何容易。在研究人員開始尋找新藥物的過(guò)程中發(fā)生了很多戲劇性的事情。中國(guó)科學(xué)家最初選擇的目標(biāo)植物其實(shí)是胡椒，從胡椒中提取出的胡椒酮在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)良好。就在瘧疾的難題看起來(lái)可以完美解決的時(shí)候，讓人失望的結(jié)果出現(xiàn)了——胡椒酮在臨床試驗(yàn)中并沒(méi)達(dá)到預(yù)期的效果，胡椒酮并不能消滅人體內(nèi)的瘧原蟲。

與瘧疾的戰(zhàn)斗一時(shí)間陷入僵局。國(guó)外的科研人員為盡快解決瘧疾問(wèn)題，選擇了另外一條路徑，那就是讓人盡可能減少被蚊蟲叮咬。于是，避蚊胺這種化學(xué)物質(zhì)應(yīng)運(yùn)而生。避蚊胺并不能直接殺死蚊子，卻可以干擾青蒿作為一年生草本植物，多生于曠野、山坡、路邊、河岸。在全國(guó)各地都可以看見(jiàn)它的身影，并能聞到周遭彌漫著的清香。屠呦呦課題組在發(fā)現(xiàn)青蒿素之后，對(duì)青蒿的品種進(jìn)行了辨別。經(jīng)過(guò)調(diào)查，他們發(fā)現(xiàn)有6種菊科蒿屬植物在入藥時(shí)被人們稱為“青蒿”。其中，四川省的野生青蒿因其品質(zhì)優(yōu)良、青蒿素含量高脫穎而出，成為當(dāng)時(shí)青蒿素科研和臨床試驗(yàn)的原料。蚊子的嗅覺(jué)系統(tǒng)，讓蚊子大倒胃口，從而減少叮咬人體的次數(shù)。如今，避蚊胺仍然是有效的驅(qū)蚊藥劑。

但是，這也只是治標(biāo)不治本的方案。就在這個(gè)時(shí)候，一種植物進(jìn)入了中國(guó)科學(xué)家的視野，那就是“青蒿”——它們郁郁蔥蔥地長(zhǎng)在山野里，表面樸實(shí)無(wú)華，卻在抗瘧方面蘊(yùn)藏著巨大的能量。

中國(guó)古藥方中的抗瘧智慧

事實(shí)上，科學(xué)家們很早就發(fā)現(xiàn)了青蒿的提取物對(duì)瘧疾有潛在的殺滅作用，但是這種提取物的表現(xiàn)并不盡如人意，時(shí)而有效，時(shí)而無(wú)用。1971年，中國(guó)科學(xué)家屠呦呦領(lǐng)導(dǎo)的科研小組發(fā)現(xiàn)了新的線索，在東晉醫(yī)藥學(xué)家葛洪的《肘后備急方》中有這樣的記述：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”這種做法與砂鍋熬制藥物的傳統(tǒng)方法并不一樣。屠呦呦注意到這個(gè)細(xì)節(jié)差別，開始認(rèn)真研究青蒿素的提取方法。

為什么只能用浸泡榨取的方式來(lái)獲得青蒿素？可能是因?yàn)楦邷貢?huì)破壞其中的有效成分。于是，研究人員把提取溶劑從常用的乙醇換成了沸點(diǎn)更低的乙醚。在190次失敗后實(shí)驗(yàn)取得了突破性進(jìn)展，1971年10月4日，研究組取得青蒿中性提取物，實(shí)現(xiàn)了對(duì)瘧原蟲100%抑制率。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也讓屠呦呦在2015年，成為中國(guó)首位獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家。

將瘧疾打入“囚籠”

青蒿素能有效對(duì)抗瘧疾，關(guān)鍵在于其獨(dú)到的藥理作用。青蒿素可以從多個(gè)層面向瘧原蟲發(fā)起攻擊，并最終取得勝利。

延伸閱讀

究竟哪一種才是具有抗瘧功效的正牌青蒿？

青蒿作為一年生草本植物，多生于曠野、山坡、路邊、河岸。在全國(guó)各地都可以看見(jiàn)它的身影，并能聞到周遭彌漫著的清香。

屠呦呦課題組在發(fā)現(xiàn)青蒿素之后，對(duì)青蒿的品種進(jìn)行了辨別。經(jīng)過(guò)調(diào)查，他們發(fā)現(xiàn)有6種菊科蒿屬植物在入藥時(shí)被人們稱為“青蒿”。其中，四川省的野生青蒿因其品質(zhì)優(yōu)良、青蒿素含量高脫穎而出，成為當(dāng)時(shí)青蒿素科研和臨床試驗(yàn)的原料。

鈣離子大量蓄積，導(dǎo)致瘧原蟲死亡

青蒿素進(jìn)入瘧原蟲細(xì)胞之后，擁有強(qiáng)大的氧化性能，會(huì)化身強(qiáng)大的自由基。所謂自由基，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是氧化能力超強(qiáng)的化學(xué)基團(tuán)。在很多時(shí)候，自由基被人們認(rèn)為是壞東西，因?yàn)樗鼈儠?huì)氧化蛋白質(zhì)，加速人體衰老。但自由基又是人體不可缺少的物質(zhì)，它們就像微型垃圾焚燒爐一樣，可以把有害物質(zhì)分解掉。而青蒿素形成的自由基可以有效破壞瘧原蟲的蛋白質(zhì)，達(dá)到殺滅瘧原蟲的效果。

不僅如此，青蒿素還會(huì)干擾瘧原蟲細(xì)胞表面的離子通道，從而讓瘧原蟲細(xì)胞中大量蓄積鈣離子，最終讓瘧原蟲因?yàn)殁}離子濃度過(guò)高而死亡。

瘧原蟲從紅細(xì)胞中攝取營(yíng)養(yǎng)

青蒿素還能在一定程度上干擾瘧原蟲從紅細(xì)胞中攝取營(yíng)養(yǎng)的通路，讓瘧原蟲餓死。這些效應(yīng)的疊加，使瘧原蟲對(duì)青蒿素完全沒(méi)有反抗能力，只能“束手就擒”。

在研究清楚青蒿素對(duì)付瘧原蟲的機(jī)制之后，我們就可以更有針對(duì)性地改進(jìn)抗瘧疾的藥物，將瘧疾真正打入密不透風(fēng)的“囚籠”。

瘧疾這種傳染病在中國(guó)境內(nèi)已經(jīng)完全消滅，這是無(wú)數(shù)醫(yī)務(wù)工作者、防疫工作者和科學(xué)家共同努力的結(jié)果。毫無(wú)疑問(wèn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究在戰(zhàn)勝傳染病的過(guò)程中發(fā)揮了舉足輕重的作用，在未來(lái)，科學(xué)研究仍然是我們對(duì)抗傳染病的有效方法和武器。

（責(zé)任編輯/黃盈盈 美術(shù)編輯/周游）