屠呦呦获诺奖背后的青蒿素传奇
屠呦呦获诺奖背后的青蒿素传奇
2015年10月5日,瑞典卡罗琳医学院宣布,中国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。这一消息震惊了全世界,因为这是中国科学家首次获得诺贝尔科学奖,也是中医药对人类健康事业作出重大贡献的有力证明。
从传统中医到现代科学的突破
青蒿素的发现源于一个特殊的年代。1967年,中国政府启动了“523项目”,旨在寻找治疗疟疾的新药。当时,疟疾在全球范围内肆虐,尤其是越南战争期间,疟疾给交战双方造成了巨大困扰。屠呦呦作为中国中医研究院的研究员,被任命为该项目的负责人。
屠呦呦带领团队翻阅了大量古代医书,从《肘后备急方》中的一句话“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”中获得灵感。这句话暗示青蒿可能对疟疾有效,但传统煎煮方法可能破坏了有效成分。于是,屠呦呦尝试用乙醚低温提取青蒿,最终在1972年成功提取出青蒿素。
这一发现堪称医学史上的重大突破。青蒿素及其衍生物是目前所有药物中起效最快的抗恶性疟原虫疟疾药。使用包含青蒿素衍生物在内的青蒿素联合疗法是现今全球范围内治疗恶性疟原虫疟疾的标准方法。
青蒿素:独特的化学结构与作用机制
青蒿素的化学结构非常独特,它是一种含有过氧桥的倍半萜内酯类化合物。这种结构在自然界中极为罕见,也是其具有强大抗疟活性的关键。
青蒿素的作用机制主要是干扰疟原虫的表膜-线粒体功能。具体来说,它通过影响疟原虫红内期的超微结构,使其膜系结构发生变化。由于对食物泡膜的作用,阻断了疟原虫的营养摄取,当疟原虫损失大量胞浆和营养物质,而又得不到补充,因而很快死亡。其作用方式是通过其内过氧化物(双氧)桥,经血红蛋白分解后产生的游离铁所介导,产生不稳定的有机自由基及/或其他亲电子的中介物,然后与疟原虫的蛋白质形成共价加合物,而使疟原虫死亡。
抗疟疾的利器:青蒿素联合疗法
世界卫生组织(WHO)明确指出,不要单独使用青蒿素进行治疗,因为这会增加疟原虫的耐药性。目前,WHO推荐6种不同的青蒿素联合疗法:
- 青蒿琥酯—阿莫地喹
- 青蒿琥酯—甲氟喹
- 青蒿琥酯—咯萘啶
- 青蒿琥酯 + 磺胺多辛—乙胺嘧啶
- 蒿甲醚—苯芴醇
- 双氢青蒿素—哌喹
这些联合疗法在治疗疟疾方面取得了显著成效。据统计,2010年至2023年期间,全球药厂共交付近45亿个疗程经过预认证的青蒿素复方药。据报告,这些药品中估计有68%已分发给疟疾流行国的公共部门。
然而,青蒿素的耐药性问题也日益凸显。在大湄公河次区域和非洲部分地区,已发现青蒿素部分耐药的证据。研究表明,恶性疟原虫基因组第13号染色体上的Kelch基因(恶性疟原虫K13基因)突变与这种清除延迟有关。目前,研究人员正在密切监测这一情况,并积极开发新的治疗方案。
青蒿素的新应用:从疟疾到癌症
近年来,青蒿素的潜在应用范围不断扩大。复旦大学汤其群教授团队发现,青蒿素衍生物能够改善多囊卵巢综合症(PCOS)的主要症状,包括血清睾酮水平的升高、发情周期的不规律、多囊卵巢形态和生育能力下降。
更令人振奋的是,北京大学深圳医院研究团队发现青蒿素衍生物青蒿烯(Artemisitene,ATT)在乳腺癌治疗中展现出巨大潜力。研究显示,ATT通过靶向FDFT1,调节TNFR1/NF-κB/NEDD4途径诱导乳腺癌细胞凋亡,并抑制乳腺癌患者来源类器官(PDOs)生长。
这些新发现不仅拓宽了青蒿素的应用领域,也为相关疾病的治疗提供了新的思路和方法。
屠呦呦及其团队的努力,使得青蒿素成为连接传统中医与现代科学的重要桥梁。这一发现不仅挽救了数百万人的生命,更为中医药走向世界开辟了新的道路。正如屠呦呦在诺贝尔奖颁奖典礼上所说:“青蒿素是传统中医献给世界的礼物。”这一礼物将继续为人类健康事业作出更大贡献。