阿維菌素與寄生蟲病

李小川

(江蘇省南京師范大學附屬中學 210003)

2015年的諾貝爾生理學或醫學獎頒發給中國科學家屠呦呦和美籍愛爾蘭科學家坎貝爾、日本科學家大村智，獎勵他們發現的青蒿素和阿維菌素，分別在瘧疾和絲蟲病等寄生蟲疾病防治方面作出的巨大貢獻。

寄生蟲病千百年來始終困擾著人類，并一直是全球重大醫療健康問題之一。本文概述阿維菌素對防治寄生蟲病的作用。

1 阿維菌素

阿維菌素是由美國科學家坎貝爾和日本科學家大村智發現的，阿維菌素由鏈霉菌中灰色鏈霉菌(Streptomycesavermitilis)發酵產生，其由一組十六元大環內酯化合物組成。

1975年，大村智收集了大量的土壤樣品，從中培養、篩選和尋找新型的抗微生物的活性物質。經過努力，在萬份土壤樣品中分離到一株鏈霉菌，經發酵后的發酵液幾乎無毒，但有很高的驅腸道寄生蟲的活性。這是一類全新的抗寄生蟲的化合物。新發現很快引起時任美國Merck(默克)公司研發部高級研究員兼主任坎貝爾的興趣，他對該菌株進行更深入研究，在1976年分離出活性物質，并將其命名為Avermactin，中文名為阿維菌素。1981年，阿維菌素真正商品化，默克公司將其投放獸藥市場，當年獲得巨大成功。雖然阿維菌素是一種優秀的獸用驅蟲劑，但是，人們發現它經皮膚的毒性很低，而口服的毒性較高。為了改善這一不足，坎貝爾對其化學結構進行改造，從中篩選出兩個新的化合物，即伊維菌素和埃瑪菌素。伊維菌素能明顯降低口服毒性。所以，現在獸用的阿維菌素驅蟲劑一般都是伊維菌素成份。后來發現阿維菌素能夠治療人類的河盲癥和象皮病，由此在非洲、拉美地區廣泛使用，有效抗擊了線蟲類寄生蟲引發的疾病。

2 寄生蟲病

寄生蟲對人體的危害，主要包括其作為病原引起寄生蟲病及作為疾病的傳播媒介兩個方面。寄生蟲病對人體健康和畜牧家禽業生產的危害均十分嚴重。

寄生是生物界中兩種生物建立起來的一種生態關系，就是指兩種生物生活在一起，其中一方受益，另一方受害。通常將受害一方稱為宿主，受益一方稱為寄生物。非動物性寄生物有細菌、病毒等微生物。凡長期或暫時地寄生于另一種生物體內或體表，獲得營養并給對方造成傷害的多細胞無脊椎動物和單細胞原生生物則稱為寄生蟲[1]。人體寄生蟲指以人作為宿主之寄生蟲，大多屬原生動物、線形動物、扁形動物、環節動物和節肢動物。人類的河盲癥和淋巴絲蟲病都是由絲蟲類寄生蟲引起的。

2.1 河盲癥 河盲癥由旋盤尾線蟲(隸屬于線蟲動物門，胞管腎綱，旋尾目)感染所致，可引起慢性皮膚疾病和眼睛病變，后者可導致失明。這種疾病主要分布于熱帶和非洲撒哈拉地區，在也門、墨西哥南部、危地馬拉、厄瓜多爾、哥倫比亞、委內瑞拉和巴西亞馬遜流域也存在小的流行灶區。本病經雌性蚋(又稱黑蠅，隸屬于節肢動物門，昆蟲綱，雙翅目，蚋屬)吸血時傳播，雌蚋的唾液中含有具感染性的第三期幼蟲，叮咬人時將幼蟲接種入皮膚。幼蟲約1年發育為成蟲，受精后的雌蟲每天可產下1～3000個卵，且可在人體內存活長達15年。卵成熟后形成的第一期幼蟲將在下一次受到蚋叮咬時被帶走，然后在蚋體內發育形成第三期幼蟲。值得注意的是，人類對旋盤尾線蟲而言是唯一的最終宿主[2]。由于雌蟲產卵數目較多，因而，一旦感染，治療時程漫長。

2.2 淋巴絲蟲病 淋巴絲蟲病又稱象皮病、絲蟲病，是因班氏絲蟲(隸屬于線蟲動物門，胞管腎綱，旋尾目)感染所造成的。該病通過蚊子(如庫蚊、按蚊)叮咬傳播。班氏絲蟲的幼蟲在人體的淋巴系統內繁殖，使淋巴結發炎腫大；炎癥反復發作致使淋巴管管壁增厚，管腔縮小或阻塞；再加上成蟲死亡，使淋巴循環受阻。患者的結締組織增生，皮膚及皮下組織加厚、粗糙，呈象皮樣。男性的象皮病多發生在腿、臂和陰囊的末端；女性普遍發生在腿和臂。患者的下肢外觀類似于大象的腿和大象的皮膚。

抗生素多西環素雖然可以殺死班氏絲蟲的幼蟲，但是對于成蟲效果有限。這意味著這些療法可以防止這種疾病的傳播，但是不能治愈已經攜帶該寄生蟲的患者癥狀。目前，班氏絲蟲感染了發展中國家約1.2億人，這些感染者需要有能夠消滅成蟲的藥物來治療[2]。阿維菌素的推廣使用從根本上降低了河盲癥和淋巴絲蟲病的發病率，對其他寄生蟲疾病也有出色的控制效果。

3 阿維菌素的作用機理

阿維菌素是一種神經性毒劑，其作用機制是：作用于寄生蟲等無脊椎動物神經元突觸或神經肌肉突觸的γ-氨基丁酸系統，激發神經末梢釋放神經傳遞抑制劑γ-氨基丁酸，促使γ-氨基丁酸門控的Cl-通道延長開放，大量Cl-涌入造成神經膜電位超極化，致使神經膜處于抑制狀態，從而阻斷神經沖動傳導而使線蟲等無脊椎動物麻痹、拒食、死亡[3]。

脊椎動物與寄生蟲等無脊椎動物的神經系統有所不同，兩者神經系統的主要區別在于神經遞質的不同，寄生蟲具有的γ-氨基丁酸門控的Cl-通道是哺乳類動物所沒有的。該Cl-通道可由阿維菌素和谷氨鹽來調節。因此，阿維菌素在防治寄生蟲疾病方面的應用，對人和牲畜是安全的。