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从青蒿素到基因编辑蚊子,人类如何对抗疟疾?
我是尹烨!
健康这件事,我负责底气,你负责行动。
欢迎来到《健康参考》。
上一讲我们讲到人类对抗疟疾似乎陷入僵局,就在这个时候,中国的青蒿素横空出世了。
青蒿素
故事得从越战时期说起。北越士兵饱受疟疾困扰,向中国求援。1967年,在毛主席和周总理的指示下,一个代号“523”的绝密抗疟药物研究项目紧急启动。全国几十家科研单位、数百名科学家参与其中。
屠呦呦当时是中医研究院的科研人员,她带领团队系统整理中医药古籍,从东晋葛洪的《肘后备急方》里获得了灵感。葛洪记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,可以治疗寒热(疟疾)。注意,葛洪用的是“绞汁”。屠呦呦意识到高温可能会破坏有效成分。
她改用乙醚低温萃取,在190 次筛选失败之后,终于在1971 年成功提取出对疟原虫具有高效杀灭作用的青蒿素结晶。
青蒿素及其衍生物的发现,是抗疟药物史上的革命性突破。它的作用机制很独特,能迅速杀灭红细胞内多数发育阶段的疟原虫,特别是对氯喹已经失效的恶性疟效果显著。它起效快、毒性低,挽救了全球数百万人的生命,尤其是在恶性疟流行的地区。
屠呦呦教授因此荣获2015 年诺贝尔生理学或医学奖,实至名归,是中医药献给全人类的瑰宝。
然而,道高一尺,魔高一丈。就像当年氯喹一样,疟原虫对青蒿素也出现了耐药性。最早在柬埔寨-泰国边境地区发现,现在东南亚部分地区以及非洲一些地区也出现了耐药迹象。这给全球疟疾防控再次敲响了警钟。
耐药性怎么产生的呢?很大程度上与药物使用不规范有关。
比如,病人没有完成全程治疗,体内残留的少量疟原虫就有了“锻炼”和“演化”出耐药性的机会;药物质量参差不齐,假药、劣药泛滥,也加速了耐药性的蔓延。所以,规范用药、保证药物质量、开发新的复方制剂,是延缓耐药的关键策略。
预防
除了治疗,预防同样重要,甚至更重要。预防的支柱,依然是“三板斧”:防蚊、灭蚊、药物预防。
防蚊,主要是物理屏障:睡觉挂蚊帐,最好是挂上已用杀虫剂处理过的长效蚊帐,家里装纱窗纱门,傍晚穿长袖长裤,喷驱蚊剂。
灭蚊,主要是环境治理和化学手段:清除积水,消灭蚊子孳生地;在蚊虫密度高的地区,室内喷洒滞留性杀虫剂。
药物预防,主要是针对去高疟区旅行或工作的人,在医生指导下,提前、规律地服用抗疟药,如多西环素、马拉隆等,形成体内的药物浓度,阻止疟原虫在肝内发育或血液内繁殖。但这不能保证100%不感染,且不能长期服用。所以,物理防蚊是基础。
除了三板斧的预防,你肯定还能想到疫苗。不过疟疾疫苗的研发,难度极大。因为疟原虫结构复杂,生活史多阶段,抗原变异多端,免疫逃逸机制强。不像天花、麻疹病毒那样相对简单稳定。几十年来,科学家们投入了巨大努力,进展缓慢。直到最近几年,才终于有了突破。
世界卫生组织在2021 年推荐了全球首款疟疾疫苗——RTS,S/AS01,用于撒哈拉以南非洲和其他中高度疟疾传播地区的儿童。这个疫苗主要针对恶性疟原虫的孢子体阶段,能刺激人体产生抗体,阻止孢子体侵入肝细胞。
虽然它的保护效力还不是特别高,总体只有大约30%-50%左右,需要接种多剂次,而且保护效果会随时间下降,但这已经是人类历史上第一个被证明能显著降低儿童重症疟疾和死亡的疫苗,是零的突破,意义非凡。
2023 年WHO 又推荐了第二款疟疾疫苗R21/Matrix-M,目前已开始逐步推广。科学家们也还在探索其他技术路线的疫苗,比如针对血液阶段或阻断传播的疫苗。相信未来会有更好的疫苗问世。
以蚊制蚊
进入21 世纪,随着基因组学等生物技术的飞速发展,人类对抗疟疾的手段也在升级。科学家们已经完成了多种按蚊和疟原虫的基因组测序。这就好比拿到了敌人的“密码本”。
通过研究这些基因信息,我们能更深入地理解疟原虫入侵人体、产生耐药、逃避免疫的分子机制,也能了解按蚊如何感知宿主、传播疾病的奥秘。这些知识,是开发新药、新疫苗、新防控策略的源头活水。
基于基因编辑技术,科学家们正在尝试两种“以蚊制蚊”的策略:一种是培育“不育雄蚊”。
通过基因编辑,让雄蚊携带一种基因,使得它们和野生雌蚊交配后,产生的后代无法存活或者只有雄性。这里给你补充一个知识,蚊子当中只有雌性才吸血传播疾病,雄蚊只吸花蜜。
大量释放这种不育雄蚊,就能在局部地区显著降低野生蚊群的数量。
另一种是培育“抗疟蚊”。
通过基因编辑,让蚊子体内产生能杀死疟原虫的抗体或肽类物质,使得即使蚊子吸了带疟原虫的血,疟原虫也无法在蚊子体内发育成熟,从而阻断传播。
这些技术听起来很科幻,但有些已经在非洲小范围试点,不过也面临着生态安全、伦理、成本以及公众接受度等挑战。往生态系统里释放基因改造过的生物,会不会产生意想不到的连锁反应?这个问题谁也不敢轻易下结论。未来能不能大规模应用,还需要时间和实践的检验。
那么,现在全球疟疾形势到底如何呢?
根据世界卫生组织最新的报告,经过几十年的努力,尤其是2000 年以后,由于长效杀虫蚊帐的推广、青蒿素联合疗法的普及、快速诊断试纸的应用等,全球疟疾的发病率和死亡率确实有了显著下降。很多国家取得了实质进展,特别是我们中国,在2021 年已经获得了世卫组织的消除疟疾认证。
这是了不起的公共卫生成就,背后凝聚了几代人的心血。但是,我们绝不能掉以轻心。全球范围内,疟疾的威胁依然巨大,尤其是在撒哈拉以南的非洲地区。据世卫组织《2025 年世界疟疾报告》显示,那里集中了全球超过90%的疟疾病例和死亡。
2024 年全球仍有约2.82 亿人感染疟疾,超过60 万人因此死亡,其中绝大多数是5 岁以下的非洲儿童。这个数字,触目惊心。
除了非洲,东南亚、东地中海地区、美洲的部分地区也仍有流行。气候变化也可能改变蚊虫的分布范围,将疟疾风险带到新的地区。耐药性的阴影,更是悬在头顶的达摩克利斯之剑。消除甚至根除疟疾,依然是人类面临的一项极其艰巨的挑战。
对抗疟疾,是一场没有硝烟的持久战。它考验的不仅仅是科学技术,更是全球的协作、资源的投入、公共卫生体系的建设,以及对最脆弱人群健康的承诺。需要持续的资金投入,用于研发新工具;需要加强基层卫生系统,确保每个发热病人都能及时得到准确的诊断和有效的治疗;
需要普及健康教育,让社区民众了解疟疾的危害和预防方法;需要全球各国、国际组织、科研机构、药企、慈善基金会通力合作,共享信息,协调行动。
最后,我想说,疟疾不仅仅是一种疾病,它更像一面镜子,映照出人类与自然、与微生物之间永恒的博弈。它提醒我们,在生命演化的宏大叙事里,人类并非主宰。微小的疟原虫,凭借惊人的适应力和生存策略,与人类缠斗数千年。我们发明奎宁,它产生耐药;我们合成氯喹,它再次变异;
我们有了青蒿素这把利器,它又开始显示出耐药性。这场竞赛似乎看不到终点。但正是这种挑战,不断推动着科学的边界向前拓展。
从金鸡纳树皮到青蒿素,从显微镜下的发现到基因图谱的绘制,从大规模的灭蚊运动到基因编辑蚊虫的尝试,人类在对抗疟疾的征途上,展现了无与伦比的智慧、韧性和协作精神。每一次突破,都凝聚着无数科学家、医务工作者、公共卫生人员的心血,甚至生命。
要想彻底消除疟疾,这条路或许还长,也充满荆棘,但只要我们持续投入智慧、资源与决心,终有一天,人类能够彻底摆脱这个千年“摆子”的纠缠,让“疟疾”真正成为历史书中的一个名词。
我是尹烨,我们下节课再见。
知识卡片

- 青蒿素及其衍生物的发现,是抗疟药物史上的革命性突破。它起效快、毒性低,挽救了全球数百万人的生命,屠呦呦教授因此荣获2015 年诺贝尔生理学或医学奖。
- 预防疟疾“三板斧”:防蚊、灭蚊、药物预防。
- 基于基因编辑技术,科学家们正在尝试两种“以蚊制蚊”策略,一种是培育“不育雄蚊”,一种是培育“抗疟蚊”。