李 莎，董 輝，黃 兵

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部動(dòng)物寄生蟲學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，上海200241）

·綜述·

寄生蟲潛在藥物靶標(biāo)—乳酸脫氫酶

李 莎，董 輝，黃 兵

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部動(dòng)物寄生蟲學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，上海200241）

寄生蟲是包括原蟲、吸蟲、絳蟲、線蟲、棘頭蟲等在內(nèi)的一大類生物的總稱，可引起重要的人畜寄生蟲病。抗寄生蟲藥物的長(zhǎng)期使用甚至是濫用使得寄生蟲對(duì)現(xiàn)有藥物產(chǎn)生了明顯的抗藥性，急需開發(fā)新型藥物以有效控制寄生蟲感染。乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase, LDH）是糖酵解途徑的末端酶，在還原型輔酶Ⅰ（NADH）和氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）的輔助下，催化丙酮酸與乳酸之間的可逆反應(yīng)，釋放能量供寄生蟲所需。本文針對(duì)抗寄生蟲藥物靶標(biāo)的鑒定方法以及寄生蟲LDH作為潛在藥物靶標(biāo)的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，對(duì)闡明藥物的分子作用機(jī)理及研發(fā)新藥具有重要的理論意義。

寄生蟲；抗寄生蟲藥物；藥物靶標(biāo)；乳酸脫氫酶

長(zhǎng)期和反復(fù)使用抗寄生蟲藥物會(huì)誘導(dǎo)寄生蟲產(chǎn)生耐藥性。截止目前，寄生蟲對(duì)阿維菌素類（Avermectins）[1]、大環(huán)內(nèi)酯類（Macrolides）[2]、地克珠利（Diclazuril）[3]、氯喹（Chloroquine）[4]等常用抗寄生蟲藥均已產(chǎn)生不同程度的耐藥性。要防止或延緩抗藥性的發(fā)生，以及研制新的有效藥物，就必須了解藥物抗寄生蟲的作用機(jī)制，從分子水平上確定其作用的靶部位。有關(guān)寄生蟲乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase, LDH）分子結(jié)構(gòu)與功能的研究結(jié)果提示，寄生蟲LDH是良好的診斷分子和潛在的藥物靶標(biāo)[5-7]。本文針對(duì)抗寄生蟲藥物靶標(biāo)的鑒定方法以及寄生蟲LDH作為潛在藥物靶標(biāo)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 抗寄生蟲藥物靶標(biāo)的鑒定方法

1.1 基于藥物作用前后寄生蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的方法鑒定藥物靶標(biāo)通常始于研究藥物作用前后寄生蟲細(xì)胞及亞細(xì)胞水平上形態(tài)學(xué)和超微結(jié)構(gòu)的變化，主要的數(shù)據(jù)包括藥物作用的速度和路徑、寄生蟲的受損部位以及損傷在藥物處理后開始出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)[8]。曼氏血吸蟲（Schistosoma mansoni, Sm）藥物敏感株在體外用吡喹酮（Praziquantel）作用后，出現(xiàn)典型的皮層結(jié)節(jié)腫脹、破潰等，而不敏感株的皮層損害變化較敏感株緩慢，損害程度較輕[9]。經(jīng)地克珠利作用后，巨型艾美耳球蟲（Eimeria maxima, Em）和布氏艾美耳球蟲（E. brunetti, Eb）的裂殖階段蟲體形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)變化，Em的大、小配子體形態(tài)也無(wú)影響，而合子卵囊壁的形成嚴(yán)重被破壞，卵囊壁加厚、缺損、壞死，Eb小配子的形成與核分裂無(wú)變化，但其分化異常，影響合子形成，導(dǎo)致大配子退化[10]，結(jié)果提示，地克珠利對(duì)Em和Eb的作用靶標(biāo)可能存在于有性生殖階段蟲體中。地克珠利對(duì)柔嫩艾美耳球蟲（E. tenella, Et）無(wú)性階段和有性階段的蟲體結(jié)構(gòu)均有影響[11-13]，提示其對(duì)Et的作用靶標(biāo)更復(fù)雜。基于形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的研究雖不能給出藥物靶標(biāo)的確定結(jié)論，但可以指示受作用細(xì)胞的過(guò)程，并為之后假定藥物靶標(biāo)的區(qū)別鑒定提供重要信息。

1.2 基于鑒定寄生蟲抗藥性基因的方法抗藥基因的鑒定是研究抗藥性產(chǎn)生的分子機(jī)制及藥物靶標(biāo)的一種重要策略，具體內(nèi)容包括抗藥蟲株的誘導(dǎo)，比較抗藥株與敏感株在基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組等水平的差異以及差異表達(dá)基因的功能分析[8]。董蘭蘭等[14]誘導(dǎo)了日本血吸蟲（Schistosoma japonicum, Sj）的吡喹酮抗性蟲株，并比較了誘導(dǎo)株與未誘導(dǎo)株之間蟲體蛋白的差異，結(jié)果獲得了30個(gè)差異表達(dá)蛋白，為深入鑒定吡喹酮抗血吸蟲的靶標(biāo)奠定基礎(chǔ)。安健[15]比較了Et馬杜霉素抗藥株和敏感株之間的mRNA差異，結(jié)果獲得了34條差異片段。劉文江等[16]比較了Et馬杜拉霉素、地克珠利抗藥株與母源敏感株第二代裂殖子的蛋白差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)地克珠利抗藥株和馬杜拉霉素抗藥株各有4個(gè)蛋白差異點(diǎn)。姜連連等[17]對(duì)Et地克株利抗藥株與敏感株孢子化

卵囊的蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜進(jìn)行差異比較和分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間有5個(gè)蛋白差異斑點(diǎn)?？顾幓虻蔫b定對(duì)抗藥性檢測(cè)、抗藥性產(chǎn)生的分子機(jī)制以及藥物作用靶標(biāo)的確定等均具有重要意義。

1.3 基于寄生蟲基因組學(xué)的方法迄今，多種寄生蟲基因組測(cè)序已經(jīng)完成，可利用生物信息學(xué)方法對(duì)基因組的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，那些重要的僅存在于寄生蟲的基因（特別是必需基因）可能就是抗寄生蟲藥物的潛在靶標(biāo)。對(duì)豬帶絳蟲（Taenia solium）基因組序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其成蟲階段的16 000條EST序列中，僅有40%左右與已報(bào)道的序列具有同源性，絕大多數(shù)與哺乳動(dòng)物，特別是人類的序列同源，但有1.5%序列與人類無(wú)同源性，這些基因就是豬帶絳蟲藥物治療、診斷、疫苗研制的候選基因[18]。Shinde等[19]用基因組水平的代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控和電腦模擬分析相結(jié)合的方法分析了日本血吸蟲甘油磷脂（glycerophospholipid）的生物合成通路，發(fā)現(xiàn)胞苷酰轉(zhuǎn)移酶（cytidyltransferase）可以作為藥物靶標(biāo)分子，為研發(fā)抗血吸蟲藥物奠定了基礎(chǔ)。

1.4 基于寄生蟲蛋白質(zhì)組學(xué)的方法蛋白質(zhì)組學(xué)是基因組和藥物發(fā)現(xiàn)之間的橋梁，利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，研究藥物處理前后蛋白的差異變化，可以發(fā)現(xiàn)新的、潛在的藥物作用靶點(diǎn)[20]。Prieto等[21]通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析了氯喹和青蒿素（artemisinin）作用后惡性瘧原蟲（Plasmodium falciparum, Pf）滋養(yǎng)體階段蛋白質(zhì)表達(dá)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)藥物處理后蛋白數(shù)量增加了30%，部分蛋白的表達(dá)水平在藥物壓力下發(fā)生應(yīng)激性變化，提示蛋白質(zhì)組學(xué)方法可用于抗寄生蟲藥物作用機(jī)理的研究。Zhang等[22]對(duì)日本血吸蟲雌雄蟲共12個(gè)時(shí)期的體被表膜蛋白進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，鑒定出來(lái)的差異蛋白主要參與了血吸蟲營(yíng)養(yǎng)攝取、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及免疫逃避應(yīng)答等重要生理過(guò)程，研究結(jié)果為藥物靶標(biāo)、疫苗候選分子、診斷抗原的篩選奠定了基礎(chǔ)。

2 寄生蟲LDH是潛在的藥物靶標(biāo)

乳酸脫氫酶是廣泛分布于微生物、植物和動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的一種重要功能酶，是生命活動(dòng)中最重要能源物質(zhì)“糖”無(wú)氧酵解途徑的關(guān)鍵酶之一。大多

數(shù)體內(nèi)寄生蟲的能源主要來(lái)源于無(wú)氧糖酵解途徑，LDH是該途徑的末端酶，在NADH和NAD+的輔助下，催化丙酮酸與乳酸之間的可逆反應(yīng)，釋放能量供機(jī)體所需。LDH一旦被抑制，將導(dǎo)致蟲體發(fā)育停止甚至死亡。已有研究表明，各種寄生蟲LDH在理化性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)方面均有獨(dú)特的特性，是潛在的藥物作用靶標(biāo)。

2.1 原蟲LDH

2.1.1 瘧原蟲LDH Brown等[23]研究發(fā)現(xiàn)惡性瘧原蟲、卵形瘧原蟲（P. ovale, Po）、三日瘧原蟲（P. malariae, Pm）和間日瘧原蟲（P. vivax, Pv）之間的LDH酶學(xué)特征和對(duì)輔酶結(jié)合位點(diǎn)抑制劑的敏感性差異顯著，丙酮酸和乳酸的米氏常數(shù)（Michaelis constant, Km）相差8～9倍，NADH、NAD+和NAD+類似物APAD（3-acetylpyridine adenine dinucleotide）的Km值相差4倍；對(duì)棉子酚（gossypol）及棉子酚類抑制劑的解離常數(shù)（Dissociation constant, pK）相差21倍；對(duì)這4種瘧原蟲LDH的輔酶結(jié)合位點(diǎn)與抑制劑的分子對(duì)接研究均發(fā)現(xiàn)對(duì)接配體位于輔酶結(jié)合位點(diǎn)的煙堿（nicotinamide）末端，而且在pH 6～8范圍內(nèi)這種結(jié)合作用不受pH影響。Foley等[24]認(rèn)為惡性瘧原蟲分子量為42 kDa和33 kDa的兩個(gè)蛋白可能是氯喹的藥物靶標(biāo)。Menting等[25]證實(shí)了其中的33 kDa蛋白為PfLDH，氯喹能與它的非活性中心位點(diǎn)特異性結(jié)合，不僅不影響其酶活性，而且可干擾亞鐵血紅素對(duì)其抑制作用。Read等[26]發(fā)現(xiàn)氯喹特異性地結(jié)合PfLDH的NADH結(jié)合位點(diǎn)，占據(jù)了類似腺嘌呤環(huán)輔酶的結(jié)合位點(diǎn)，是PfLDH的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。棉酚及其衍生物和類似物抑制PfLDH活性的作用機(jī)理是競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合LDH的NADH結(jié)合位點(diǎn)[27-29]。Cameron等[30]研究發(fā)現(xiàn)含吡咯的雜環(huán)類化合物在亞微摩爾濃度水平上能夠選擇性抑制PfLDH，而對(duì)人LDH的抑制濃度比上述濃度大100多倍，晶體結(jié)構(gòu)分析顯示這些競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)的氨基酸交織成網(wǎng)狀，并沿輔酶NAD+的煙酰胺環(huán)堆積，而且該類化合物具有體外抗瘧活性、體內(nèi)低毒性和良好的藥動(dòng)學(xué)特征，表明該類化合物有可能成為以PfLDH為靶標(biāo)的抗瘧新藥。Coutinho等[31]研究發(fā)現(xiàn)泊沙康唑（Posaconazole）體外抑制惡性瘧原蟲氯喹抗性株與體內(nèi)抑制伯氏瘧原蟲（Plasmodium berghei, Pb）的作用機(jī)理可能都與NADH競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合LDH有關(guān)。Vivas等[32]研究了唑類藥物——OXD1對(duì)PfLDH的階段性抑制效果，發(fā)現(xiàn)滋養(yǎng)體階段PfLDH的酶活性和基因轉(zhuǎn)錄水平比環(huán)狀體階段高，而且對(duì)OXD1的敏感性也比環(huán)狀體階段高，從而推斷蟲體對(duì)藥物的階段敏感性升高與糖酵解供能需求增加有關(guān)。Keluskar等[33]發(fā)現(xiàn)中草藥苦味葉下珠水提物（Phyllanthus amarus aqueous extract）能夠抑制PfLDH和PvLDH的酶活性，作用機(jī)理是競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合LDH的NADH結(jié)合位點(diǎn)，調(diào)料九里香氯仿提取物（Murraya koenigii chloroform extract）同樣可以抑制PfLDH和PvLDH的酶活性，前者的作用機(jī)理是競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合丙酮酸結(jié)合位點(diǎn)，后者的作用機(jī)理是非競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合NADH結(jié)合位點(diǎn)。

2.1.2 弓形蟲LDH TgLDH1和TgLDH2比PfLDH具有更廣泛的底物特異性，對(duì)于TgLDH1、TgLDH2，3-苯基丙酮酸（3-phenylpyruvate）是很好的底物，對(duì)于TgLDH2，3-苯基丙酮酸是比丙酮酸更有效的底物，而PfLDH不能利用3-苯基丙酮酸，三者同樣能有效利用NAD+類似物——APAD（3-acetylpyridine adenine dinucleotide）；與PfLDH一樣，TgLDH2也無(wú)底物抑制性，雖然TgLDH1與TgLDH2在輔酶結(jié)合位點(diǎn)都具有和底物抑制相關(guān)的殘基M163，但他們具有不同的底物抑制性；棉子酚及其衍生物、二羥基萘酚酸（dihydroxynaphthoic acids）和N端取代草氨酸（N-substituted oxamic acids）抑制TgLDH1和TgLDH2酶活性的機(jī)理在于競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合輔酶結(jié)合位點(diǎn)；TgLDH與PfLDH對(duì)不同抑制劑的敏感性不同，這可能和抑制劑的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)[5]。

2.1.3 球蟲LDH Shen等[34]發(fā)現(xiàn)地克珠利作用后Et第二代裂殖子的LDH蛋白含量明顯增加，mRNA的轉(zhuǎn)錄水平也上調(diào)約0.67倍。亞硝基谷胱甘肽（GSNO）處理后Et未孢子化卵囊和孢子化卵囊中均有LDH活性，提示外源性亞硝基谷胱甘肽對(duì)球蟲孢子生殖的抑制并沒(méi)有滅活卵囊中LDH的活性或?qū)γ傅淖饔脼榭赡鎇35]。國(guó)內(nèi)關(guān)于地克珠利[3,36]、馬杜拉霉素[36]、磺胺氯吡嗪[3]（Sulfaclozine）等藥物對(duì)球蟲LDH的影響研究多以比較耐藥株與敏感株同工酶譜的差異

為主。黃現(xiàn)青等[37]用LDH測(cè)定法研究表面活性素（Surfactin）體外對(duì)Et的損傷程度，研究結(jié)果顯示藥物濃度增加，孢子化卵囊裂解釋放的LDH增加，LDH活性也隨之增加，說(shuō)明表面活性素體外對(duì)Et有較強(qiáng)的裂解效果，對(duì)EtLDH活性沒(méi)有明顯的抑制作用。劉田等[38]研究了EtLDH的酶動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)NADH和丙酮酸的Km分別為（66±0.19）μmol/L和（0.26±0.08）μmol/L，Vmax分別為（33.72±0.78）μmol/min/mg和(12.32±1.21) mmol/min/mg；通過(guò)大規(guī)模篩選發(fā)現(xiàn)依曲康唑（itraconazole）、苯琥胺（phensuximide）和棉酚等先導(dǎo)化合物能夠有效抑制EtLDH活性，其中棉酚能夠在較低濃度下通過(guò)反競(jìng)爭(zhēng)性抑制方式明顯抑制EtLDH活性。

2.2 吸蟲LDH

2.2.1 日本血吸蟲LDH 重組日本血吸蟲LDH（rSjLDH）的酶活性單位為379 U/mg，催化丙酮酸還原反應(yīng)的最適pH為6.0～7.0，最適反應(yīng)溫度在37℃～60℃之間；催化乳酸氧化反應(yīng)的最適pH為9.0～10.0，最適反應(yīng)溫度在40℃～50℃之間；丙酮酸的Vmax/Km比值是乳酸的23倍，而NADH是NAD+的7倍[39]。給感染日本血吸蟲32～38 d后的小鼠飼喂300 mg/kg的蒿甲醚（artemether），用藥后24～72 h，對(duì)雌蟲和雄蟲LDH活性的抑制率分別為9%～59%和41%～75%[40]。蒿甲醚對(duì)rSjLDH無(wú)抑制作用，而血紅素是rSjLDH的強(qiáng)抑制劑，但蒿甲醚配伍血紅素對(duì)rSjLDH無(wú)抑制作用，機(jī)理尚不清楚[41,42]。不同濃度的棉子酚和吡喹酮對(duì)rSjLDH氧化還原反應(yīng)催化活性均有顯著的抑制作用，提示棉子酚及其衍生物可能具有抗血吸蟲的潛力，而SjLDH是吡喹酮的分子靶標(biāo)之一[41]。用氯硝柳胺（niclosamide）懸浮劑處理日本血吸蟲尾蚴，其蟲體的LDH等能量代謝相關(guān)酶活性顯著提高，提示蟲體短時(shí)間內(nèi)能量耗竭是藥物發(fā)揮作用的主要機(jī)理[43]。

2.2.2 華支睪吸蟲LDH 華支睪吸蟲（Clonorchis sinesis, Cs）LDH（CsLDH）催化丙酮酸還原反應(yīng)的最適溫度和pH分別為50℃和7.5，而催化乳酸氧化反應(yīng)的分別為80℃和11；丙酮酸的Km是乳酸的1/6，而NADH的Km是NAD+的4倍，丙酮酸的Vmax遠(yuǎn)大于乳酸；CsLDH催化的乳酸氧化反應(yīng)

無(wú)底物抑制性，而丙酮酸與NADH的最佳底物濃度分別為10 mmol/L和0.5 mmol/L；就輔酶而言，APAD比NAD+更有效，輔酶類似物中煙酰胺環(huán)被不同取代基取代后的輔酶活性差別顯著；Cu2+、Fe2+和Zn2+均能明顯抑制CsLDH催化的氧化還原反應(yīng)；1.0 mmol/L 棉子酚對(duì)CsLDH催化乳酸氧化反應(yīng)的抑制率超過(guò)85%，對(duì)丙酮酸還原反應(yīng)催化效率的抑制率較低，提示CsLDH可能是潛在的藥物靶標(biāo)[44]。不同濃度吡喹酮、阿苯達(dá)唑（albendazole）、芬苯達(dá)唑（fenbendazole）以及甲苯咪唑（mebendazole）對(duì)CsLDH催化活性都存在較強(qiáng)的抑制作用，說(shuō)明這些藥物可能以CsLDH作為藥物靶標(biāo)[45]。

2.2.3 殖盤殖盤吸蟲LDH 殖盤殖盤吸蟲（Cotylophoron cotylophorum, Cc）LDH在pH 6.5條件下催化丙酮酸還原反應(yīng)的最大活性為15.7 nmol NADH/min/mg LDH，在pH 7.5條件下催化乳酸氧化反應(yīng)的最大活性為8.9 nmol NAD+/min/mg LDH；0.06 mmol/L吡喹酮和0.8 mmol/L左旋咪唑（Levomisole）對(duì)CcLDH催化的氧化還原反應(yīng)的抑制率均大于85%，甲苯咪唑、芬苯達(dá)唑、阿苯達(dá)唑同樣可顯著抑制CcLDH氧化反應(yīng)的催化活性，但是還原反應(yīng)的催化活性反而升高，這充分說(shuō)明苯并咪唑類藥物的主要作用機(jī)理在于激活CcLDH丙酮酸還原反應(yīng)的催化活性，其主要作用靶標(biāo)可能是CcLDH[46]。

2.2.4 其 他 吸 蟲LDH 0.24 mg/mL三 氯 苯 達(dá)唑（triclabendazole）體外作用衛(wèi)氏并殖吸蟲（Paragonimus westermani, Pw）后可破壞蟲體LDH的同工酶，顯著降低實(shí)質(zhì)組織中糖蛋白的合成[47]。阿苯達(dá)唑在體外可抑制肝片形吸蟲（Fasciola hepatica, Fh）LDH活性[46]。

2.3 絳蟲LDH

2.3.1 棘盤瑞利絳蟲LDH Das等[48]研究了蕨類植物的根皮提取物、木黃酮（Genistein）、吡喹酮等藥物體外對(duì)棘盤瑞利絳蟲（Raillietina echinobothrida）糖酵解酶的作用，酶活法和組織化學(xué)法的結(jié)果均顯示這3種藥物可增加蟲體LDH的催化活力，說(shuō)明糖酵解活性增強(qiáng)可能是植物化學(xué)物質(zhì)抗蠕蟲壓力的作用。

2.3.2 豬囊尾蚴LDH 高文學(xué)[49]研究了囊效0號(hào)

（NX0）、囊效l號(hào)（NX1）、囊效2號(hào)（NX2）3種藥物對(duì)體外培養(yǎng)和體內(nèi)發(fā)育的豬囊尾蚴（Cysticercus cellulosae, Cc）不同發(fā)育階段生化代謝的作用機(jī)理，其中NX0、NX1在體內(nèi)和體外首先抑制糖有氧分解代謝和糖異生通路，為了彌補(bǔ)能量生成減少、糖異生不足以及糖原迅速消耗導(dǎo)致的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，糖的無(wú)氧分解代償加強(qiáng)，LDH催化活性先升高再降低，進(jìn)一步導(dǎo)致其他物質(zhì)代謝發(fā)生障礙，蟲體死亡。史艷秋等[50]通過(guò)酶組織化學(xué)半定量法發(fā)現(xiàn)阿苯達(dá)唑、奧芬達(dá)唑（oxfendazole）體內(nèi)作用后豬囊尾蚴的葡萄糖-6-磷酸酶（glucose-6-phosphatase, G-6-Pase）、 琥 珀 酸 脫 氫 酶（succinodehydrogenase, SDH）及LDH活性代償性增強(qiáng)。高學(xué)軍等[51]發(fā)現(xiàn)這兩種藥物對(duì)體外發(fā)育的未成熟期CcLDH無(wú)明顯作用，說(shuō)明這兩種藥物可能不抑制糖酵解代謝途徑，該結(jié)果與李慶章等[52]的研究結(jié)果相反，這可能和阿苯噠唑、奧芬噠唑的用藥劑量有一定關(guān)系。陳佩惠等[53]首次研究發(fā)現(xiàn)阿苯達(dá)唑?qū)θ梭w內(nèi)豬囊尾蚴作用后糖元含量、三磷酸腺苷酶（adenosine triphosphatase, ATPase）、SDH的活性下降，而LDH的活性升高。

2.3.3 亞洲帶絳蟲LDH 吡喹酮、阿苯達(dá)唑和甲苯咪唑可以顯著抑制亞洲帶絳蟲（Taenia asiatica, Ta）LDH的正逆催化反應(yīng)，結(jié)合TaLDH定位于蟲體表膜和蟲體表膜結(jié)構(gòu)遭到破壞的結(jié)果，提示TaLDH可能為吡喹酮和苯并咪唑類藥物作用的靶標(biāo)分子[54]。

2.3.4 細(xì)粒棘球絳蟲LDH Gan等[55]研究發(fā)現(xiàn)細(xì)粒棘球絳蟲（Echinococcus granulosus, Eg）LDH催化丙酮酸還原反應(yīng)與乳酸氧化反應(yīng)的最適溫度均為37℃，最適pH分別為7.5和9.5，酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)的研究結(jié)果表明在宿主生理?xiàng)l件下EgLDH負(fù)責(zé)催化丙酮酸的還原反應(yīng)。EgLDH的抗原決定簇抗體（含酶催化中心位點(diǎn)的關(guān)鍵殘基或底物結(jié)合位點(diǎn)）可以抑制EgLDH活性，再結(jié)合EgLDH的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與定位研究結(jié)果表明EgLDH是潛在藥物靶標(biāo)和疫苗候選分子。

2.4 線蟲LDH

2.4.1 旋毛蟲LDH 陳小寧等[56]首次運(yùn)用組化半定量測(cè)定法和顯微分光光度定量測(cè)定法證實(shí)阿苯達(dá)唑可使小鼠旋毛蟲（Trichinella spiralis）的囊包幼蟲LDH活性升高，琥珀酸脫氫酶（succinale dehydrogenase）活性降低，從而證實(shí)該藥導(dǎo)致蟲體有氧代謝減弱，無(wú)氧糖酵解以代償性方式供能。劉暉等[57]用相同的方法證實(shí)甲苯咪唑?qū)π∈笮x囊包幼蟲LDH的作用如同阿苯達(dá)唑。

2.4.2 捻轉(zhuǎn)血毛線蟲LDH 研究表明濃度為1%的大蒜溶液對(duì)捻轉(zhuǎn)血毛線蟲（Haemonchus contortus, Hc）LDH催化乳酸氧化反應(yīng)的抑制率大于丙酮酸還原反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致蟲體ATP代謝受阻而死亡[58]。10 mg/mL的硫菌靈（Thiophanate）和50 mg/mL的芬苯達(dá)唑在體外均能激活捻轉(zhuǎn)血毛線蟲腸上皮細(xì)胞LDH的活性[59]。

2.4.3 球鞘毛首線蟲LDH 阿苯達(dá)唑和芬苯達(dá)唑可提高球鞘毛首線蟲（Trichuris globulosa）非收縮性腸道和肌肉內(nèi)的LDH酶活性[60]。

2.5 棘頭蟲LDH廖黨金等[61]研究發(fā)現(xiàn)硝硫氰醚（Nitroscanate）對(duì)蛭形巨吻棘頭蟲-

（Macracanthorhynchus hirudinaceus, Mh）雄蟲LDH同工酶的第2、3、4帶和雌蟲LDH同工酶的第2、3帶有不同程度的抑制作用，特別是雌蟲LDH同工酶的第2帶最敏感，在0.1%濃度下，該酶帶被完全抑制，而對(duì)雄蟲和雌蟲LDH同工酶的第1帶均無(wú)抑制作用，結(jié)合藥物臨床療效說(shuō)明硝硫氰醚抑制MhLDH同工酶活性可能是該藥物對(duì)蛭形巨吻棘頭蟲的作用機(jī)理之一。

綜上所述，抗寄生蟲藥物靶標(biāo)的鑒定主要圍繞寄生蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化、抗藥性基因鑒定、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等方法開展。已有研究表明，許多藥物對(duì)寄生蟲LDH的酶學(xué)活性、基因轉(zhuǎn)錄水平或蛋白翻譯水平都有顯著的影響，寄生蟲LDH是潛在的藥物靶標(biāo)，但不同藥物對(duì)寄生蟲LDH的作用方式明顯不同。有的藥物直接作用于寄生蟲LDH，如對(duì)PfLDH呈現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的氯喹、棉酚及衍生物、含吡咯的雜環(huán)類化合物、伯沙康唑以及苦味葉下珠水提物；有的藥物間接作用于寄生蟲LDH，如蒿甲醚可間接抑制SjLDH酶活性，甲苯達(dá)唑和阿苯達(dá)唑通過(guò)抑制有氧代謝的方式使LDH酶活性代償性升高；有

的藥物對(duì)寄生蟲LDH氧化還原反應(yīng)的催化活性有不同的效果，通過(guò)影響ATP代謝來(lái)發(fā)揮作用，如甲苯達(dá)唑、芬苯達(dá)唑和阿苯達(dá)唑均能在抑制CcLDH氧化反應(yīng)催化活性的同時(shí)增強(qiáng)還原反應(yīng)的催化活性。由于作用方式的多樣性，所以有必要從分子水平上鑒定藥物對(duì)寄生蟲LDH的作用靶標(biāo)，研究結(jié)果將對(duì)闡明藥物作用機(jī)理以及研發(fā)新型抗寄生蟲藥物具有重要意義。

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A POTENTIAL DRUG TARGET FOR PARASITES—LACTATE DEHYDROGENASE

LI Sha, DONG Hui, HUANG Bing
(Key Laboratory of Animal Parasitology, Ministry of Agriculture, Shanghai Veterinary Research Institute, CAAS, Shanghai 200241, China)

Parasites include protozoon, trematodes, cestodes, nematode, acanthocephalan and so on, which cause diseases in human beings and animals. The misuse of antihelmintics has led to wide and serious drug-resistance. Therefore, there is an extremely urgent need for development of new drugs. Lactate dehydrogenase (LDH) acts as the terminal enzyme on glycolytic pathway and catalyzes the reversible reaction of pyruvate to lactate. In the process of this metabolic pathway, NADH and NAD+serve as coenzymes thus the energy resources are generated for parasites. This article summarizes the methods used in studying antiparasitic drug targets and progress in research on LDH as a potential drug target for parasites, representing important theoretical signif cance in the research on the molecular mechanisms of drugs and development of new drugs.

Parasites; antiparasitic drug; drug targets; lactate dehydrogenase

S859.795

A

1674-6422（2015）03-0073-08

2014-12-08

國(guó)家自然科學(xué)基金（31272557）

李莎，女，碩士研究生，預(yù)防獸醫(yī)學(xué)專業(yè)通信作者：董輝，E-mail: donghui@shvri.ac.cn