NO在弓形虫感染中的作用及中药所含金属离子对NO的影响

张同超

（河北大学公共卫生学院，河北 保定071000）

刚地弓形虫（toxoplasmagondii）是一种细胞内寄生原虫，呈世界性分布。研究显示，它可感染所有温血动物，引起严重的人畜共患弓形虫病（toxoplasmosis），其感染可导致孕妇的异常妊娠。另外，它与精神分裂症、艾滋病的发病也有密切关系。随着城市狗、猫等的数量增多，同时，人们饮食习惯及行为方式也发生了改变，弓形虫感染率在我国正呈上升的趋势。我国弓形虫血清阳性率约为7.88%，其感染所带来的危害正受到越来越多的关注[1]。

1 一氧化氮（NO）在抗弓形虫感染中的作用

目前，有关宿主抗弓形虫的机制尚未完全了解，但是基于对小鼠细胞模型的研究结果显示，宿主细胞分泌的NO被认为在其中起着非常重要的作用。机体细胞内NO的合成和释放是一个复杂的过程，能够有效接受病原体刺激并产生NO起到抗弓形虫作用的宿主细胞主要是巨噬细胞。而巨噬细胞的NO表达水平越高，小鼠对弓形虫的抵抗力越强。进一步研究发现，NO的表达依赖于诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide Synthase，iNOS）的高水平表达。高等动物体内催化合成NO的酶统称为一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS），包括四种同工酶：内皮细胞型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、神经型一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase，nNOS）、诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）以及线粒体型一氧化氮合酶（mitochondrial nitric oxide synthase，miNOS）。它们催化生成一氧化氮的过程都需要利用还原型黄素单核苷酸（flavin mononucleotide，FMN）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）、黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleofidedinucleotide，FAD）和钙调蛋白（calmodulin，CaM）等辅助因子[2]。NO合成酶需要LPS或IFN－γ等物质的诱导，需要四氢生物嘌呤、谷胱苷肽等物质的存在，NO的生成需要的原料是 L－精氨酸[3]。

NO在弓形虫感染中的作用主要表现为：①在弓形虫感染急性期，NO在保持虫体与宿主之间的动态平衡中起着关键作用。NO可以控制弓形虫感染急性期反应，杀灭细胞内的速殖子，或使速殖子向缓殖子转换。同时，NO对宿主的免疫系统有一定的抑制作用，可以抑制淋巴细胞的增生，而且还可减轻宿主的抗虫作用，以避免免疫病理反应的发生。②在弓形虫感染慢性期，作为外部的刺激因子，IFN－γ介导生成的NO可以稳定弓形虫的包囊期，限制弓形虫的复制，从而抑制虫体的生长繁殖，降低弓形虫的感染率。③NO可以降低孕期宿主对弓形虫感染的易感性，同样可减少弓形虫的感染，这可能与NO抑制淋巴细胞的增殖有关[4]。

2 中药所含金属离子对NO的作用

2.1 黄芪及其所含离子

黄芪可能通过IFN－γ以外的途径激活更多的巨噬细胞合成iNOS。速殖子进入腹腔后经由肝脏包膜和血管先到达汇管区，在局部繁殖引起iNOS生成抑制。黄芪能够克服RH速殖子引起的iNOS生成抑制，增强对速殖子的免疫反应[5]。对黄芪研究表明，其可通过提高NOS的活性增加NO的合成，黄芪含有铜、铁、锌等离子，尤其是锌、铜的含量较高，锌离子、铜离子等对促进NO合成的酶类有调节作用，在细胞免疫效应表达过程中不可缺少。

2.1.1 铁（亚铁）离子 铁（亚铁）离子是血红蛋白的组成成分，参与氧和二氧化碳的转运。铁又是细胞色素系统和过氧化氢酶、过氧化物酶的重要组分[6]，还影响动物体内蛋白质合成和免疫机能[7]。在NO的生成过程中，需要氧自由基以及活性氧的供应。氧自由基与活性氧的产生是由红细胞运送氧气至细胞内，通过代谢产生，运送氧能力的大小取决于氧血红蛋白，其中最重要的是亚铁离子含量，直接决定着氧的含量，从而影响NO的表达水平。

2.1.2 锌离子 主要表现为对细胞因子分泌的影响[8]。早期很多研究发现，锌缺乏时IL－1、IL－2、IL－4和IFN－γ的分泌受抑制。实验证实培养体系加锌后，单核细胞分泌IL－1，IL－6、IFN－1和TNF－Ⅱ等增多。人与动物的自然杀伤细胞的数量也与血清锌浓度呈正相关，锌缺乏时活性受抑制。锌缺乏对单核细胞和巨噬细胞的功能同样有影响，缺锌鼠的单核细胞杀伤寄生虫能力降低。缺锌动物可使其巨噬细胞对念珠菌的吞噬作用减弱。锌能减少铁离子进入细胞，并抵制铁在羟自由基引发的链式反应中的催化作用，锌也能终止自由基引起的脂质过氧化链式反应，一定浓度可抑制NADPH依赖的cytp450以及还原酶的活性，从而影响NOS的合成，进而降低NO的生成。

2.1.3 铜离子 铜在机体免疫过程中起着重要的作用，铜的免疫作用是与其生化功能密切相关的，铜缺乏会使免疫系统产生补体以及细胞因子等的能力减弱，因而机体对寄生虫、病毒等感染的体抗力大为下降，机体的免疫功能受到损害[9]。

2.2 其他中药

槟榔对多种寄生虫有抑制或杀灭作用，较低浓度的槟榔碱可增加钉螺足跖平滑肌的收缩活动，这与槟榔碱直接开放钙通道，促使钙离子内流有关[10]。甘草有着非特异性免疫加强作用[11]，甘草含有钾、钙离子，甘草酸还有增强宿主吞噬细胞吞噬功能、调节特异性免疫功能和抗炎等作用，中医在治疗感染性疾病时经常使用甘草[12]。其中，钙离子是细胞内重要的第二信使之一，在弓形虫入侵宿主细胞的信号转导中起着关键性的作用。钙离子除了通过形成Ca2＋/CaM复合物起作用外，还可形成钙依赖性钾、氯、钙通道等[13]。

NO可通过依赖性钙通道介导的胞外钙内流或胞内钙库释放，引起胞浆游离钙浓度增加，启动细胞凋亡途径[14]。

3 设 想

有学者认为H2S是继一氧化氮和一氧化碳之后的一种新的气体信号分子，是一种毒性很强的分子，小剂量就可杀死细胞，在抗原虫感染中发挥重要作用[15]。目前，弓形虫的研究涉及H2S分子的很少，可以着重向以下几点来研究：①小剂量的H2S就可以对细胞产生杀伤作用，其对人体细胞、弓形虫虫体的作用是否相同；②H2S在作用时，是否会对人体产生伤害；③在抗弓形虫的过程时，它的有效剂量是多少，这个剂量是否会对人体产生伤害；④有关中药与H2S的研究展望，如中医药提取物中哪些含有H2S，怎样产生的，在体内转化过程等。

[1]龚国华，侯加法，蒋蔚，等.7种药物体内外抗弓形虫效果分析 [J].畜牧与兽医，2011，43（7）：58－61.

[2]Dawson TM，Bredt DS，Fotuhi M，et al.Nitric oxide synthase and neuronal NADPH diaphorase are identical in brain and peripheral tissue[J].Neurobiology，1991，88：7797－7801.

[3]王海杰，谭玉珍，大桥俊夫.巨噬细胞的NO（Nitric Oxide）合成及其意义 [J].免疫学杂志，1995，2（4）：265－269.

[4]杨培梁，彭鸿娟，陈晓.一氧化氮在弓形虫感染中的作用 [J].寄生虫与医学昆虫杂志，2000，7（3）：188－19.

[5]张志华，段希玲，杨晓红.弓形虫感染对大鼠氧化应激与学习记忆能力影响 [J].中国公共卫生，2011，27（8）：1010－1011.

[6]谢惠民.铁剂的药理作用及配伍 [J].中国农村医学，1988，306：50－51.

[7]石文艳，潘晓亮，万鹏程.铁元素的生理功能及其研究进展 [J].畜牧兽医科技信息，2005（3）：15－18.

[8]张传凯.锌与感染性疾病的关系 [J].中国医学文摘（内科学），2006，27（3）：210－212.

[9]赵雪花.微量元素硒锌和铜与免疫功能关系的研究进展 [J].山西医药杂，2010，39（4）：328－329.

[10]李泱，夏国瑾，姚伟星，等.低浓度槟榔碱对钉螺足跖平滑肌收缩和对豚鼠心室肌细胞钙内流作用的实验研究 [J].中国血吸虫病防治杂志，2000，12（2）：94－96.

[11]吴志强.甘草的药理作用机理 [J].新疆医科大学学报，2009，32（6）：813－813.

[12]张明发，沈雅琴.甘草抗茵和抗原虫药理研究进展 [J].临床药物治疗杂志，2009，7（2）：49－53.

[13]彭碧文.钙离子与钙调蛋白在弓形虫侵染宿主细胞信号转导中的作用 [J].国外医学（寄生虫病分册），2001，28（6）：252－256.

[14]林京.一氧化氮诱导弓形虫速殖子凋亡及其钙信号机制 [J].福建医科大学学报，2000，34（3）：242－243.

[15]王平，巩建平，金普乐.社区获得性肺炎患者内源性硫化氢的变化 [J].临床荟萃，2008，23（4）：262－263.