综述：墨西哥药用植物中天然产物作为有前景的抗锥虫药物

　　本综述系统评述了2012–2024年间墨西哥药用植物来源的天然产物及其抗克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）活性，重点分析了具有高潜力的植物提取物（如Physalis angulata，EC50低至1.7 μg/mL）和化合物（如withanolides，MC100达2 μM），揭示了其通过诱导线粒体功能障碍（mitochondrial dysfunction）和细胞膜损伤（membrane damage）等多重机制发挥抗寄生虫作用，为开发新型抗恰加斯病（Chagas disease, CD）药物提供了重要依据。

　　

引言

被忽视的热带病（Neglected Tropical Diseases, NTDs）是由世界卫生组织（WHO）认定的一组共17种使人衰弱的热带传染病，恰加斯病（Chagas disease）是其中一种由血鞭毛虫原生动物克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）引起的寄生虫性热带NTD。该病最初流行于拉丁美洲热带地区，但正逐渐全球化。每年有数千患者因缺乏近期获批的治疗药物而死亡。当前治疗药物仅限于硝基杂环类药物硝呋莫司（nifurtimox）和苄硝唑（benznidazole），但存在疗效低、寄生虫耐药和人体毒性等诸多缺点。植物中发现的次级代谢产物提供了可进行药物开发优化的结构骨架。

克氏锥虫病原体

克氏锥虫是动基体目（Kinetoplastida）、锥虫科（Trypanosomatidae）的一种鞭毛虫原生动物。该寄生虫在其无脊椎和哺乳动物宿主的生活史中呈现不同的形态阶段。

上鞭毛体（Epimastigote）是锥蝽昆虫中肠中发现的繁殖阶段，长约20–40 μm，呈纺锤形，具有鞭毛和波动膜，动基体位于细胞核前方。该阶段寄生虫通过纵向二分裂繁殖，无感染能力，是实验室最广泛使用的实验阶段。

循环后期锥鞭毛体（Metacyclic trypomastigote）同样出现在受感染的无脊椎宿主中，长约20–25 μm，宽约2 μm，呈 elongated 形状，具有中央细胞核和一个位于核后区的大动基体。该阶段无繁殖能力，是昆虫叮咬时通过其粪便穿透并感染哺乳动物宿主的形式。

血液锥鞭毛体（Blood trypomastigote）存在于受感染的脊椎宿主血液中，为有鞭毛的 elongated 形状，动基体位于核后。它具有波动膜和一条在其前端自由伸出的鞭毛。无复制能力，但可入侵哺乳动物宿主细胞。

无鞭毛体（Amastigote）是在哺乳动物中发现的细胞内形式，呈圆形（2–4 μm），无鞭毛因此不能运动。它具有感染能力，并在宿主细胞内通过二分裂进行复制。

墨西哥的恰加斯病

在墨西哥，患者感染克氏锥虫的最早证据来自玛雅文化。在墨西哥坎佩切州的哈伊纳岛发现的一个小型雕塑显示一名男子眼睑发炎，这被解读为罗曼尼亚征（Roma?a Sign），是急性恰加斯病感染的特征。目前墨西哥估计有140万人感染克氏锥虫，特别是在靠近中美洲的南部各州，该病被认为是心肌病最重要的病因之一。众所周知，墨西哥的前哥伦布时期文化获得了丰富的药用植物知识。

植物天然产物作为新化合物的来源

生物多样性，尤其是植物，几个世纪以来一直是药物的来源。据估计，在1981年至2019年期间批准的1881种药物中，约有49.2%源自天然产物，包括那些通过化学合成、衍生物（合成修饰）、模拟物（从天然药效团启发并通过合成制造）或植物来源（提取物）的药物。目前，美国食品药品监督管理局（FDA）批准临床使用的药物中近1%是抗寄生虫药物。另一方面，大多数人继续使用传统药物，主要是植物来源的，来治疗疾病。

文献检索、资格标准与数据标准化

本研究对2012年1月1日至2024年12月31日期间发表的关于墨西哥药用植物（提取物和分离化合物）抗克氏锥虫活性的原始研究进行了系统的文献检索。检索策略应用于标题、摘要和关键词字段。仅考虑英文或西班牙文的全文文章。对符合条件的研究和相关综述的参考文献列表也进行了筛选。2012年之前的研究在必要时被选择性保留以 contextualize 2012年后的进展。

资格标准：共确定了97项可能符合条件的研究；我们排除了重复的、仅报告计算机模拟结果、代谢组学研究和广泛叙述性综述的文章。84篇文章进入全文筛选以确保符合所有纳入标准，最终有18篇被保留用于本综述。

所选研究提供了关于克氏锥虫的主要实验数据，明确指定了寄生虫阶段（上鞭毛体、锥鞭毛体、细胞内无鞭毛体），并使用了原产于或在墨西哥采集的植物材料，或来自在墨西哥有分布的物种。符合条件的研究主要报告了效力，如IC₅₀（半数抑制浓度）或EC₅₀（半数有效浓度），但我们也包括了效力数据，如LD₅₀（半数致死剂量）、LC₅₀（半数致死浓度）、%GI（生长抑制百分比）、IC₉₅（提取物抑制95%生物活性所需的浓度）、IC₁₀₀（化合物完全抑制生物活性所需的浓度）。对于提取物，仅考虑IC₅₀、EC₅₀值 ≤ 100 μg/mL的；而对于纯化合物，截止值为IC₅₀、EC₅₀ < 20 μM。研究如果涉及没有实验验证的虚拟筛选、缺乏提取物或化合物身份，或不包括体外试验，则被排除。

数据提取与标准化：对于提取物，我们报告效力单位为IC₅₀或EC₅₀（μg/mL）；对于纯化合物，我们报告IC₅₀或EC₅₀单位（μM）。当作者报告替代效力指标（例如IC₉₅或MC₁₀₀）时，我们保留了原始标签和单位，并在表格脚注中注明。变异性报告为提供的标准差（SD）。选择性指数总结为SI（CC₅₀/IC₅₀），并在可用时指明细胞模型。列出了阶段特异性活性、提取方法和植物部位，以便进行跨研究比较。我们还引用并引用了文中少数几项也进行了体内实验的研究。

抗克氏锥虫植物提取物与从墨西哥药用植物中分离的化合物（扩展综合）

墨西哥植物区系估计在25,000至34,000种之间。墨西哥被列入世界上五个最重要的生物多样性大国之一，因为约有10.9%至12.7%的所有植物物种在该国领土上发现。墨西哥药用植物的数量估计为3103种。这些数字表明，至少有十分之一的植物物种在墨西哥被药用。

一项最广泛的关于墨西哥植物抗克氏锥虫的研究由Abe等人于2002年完成，他们筛选了来自20个科39个物种的43种粗有机提取物。这些提取物在体外对TCI危地马拉株（H6, MHOM/GT/95/SMI-06）的上鞭毛体进行了测试。其中，七种提取物在1 mg/mL浓度下孵育48小时后导致上鞭毛体100% immobilization。这些提取物来自：Calophyllum brasiliense、Mammea americana、Garcinia intermedia（藤黄科）、Aristolochia taliscana（马兜铃科）、Annona muricata、A. reticulata（番荔枝科）和Piper sp.（胡椒科）。还观察到Persea americana（樟科）、Physalis angulata（茄科）和Haematoxylon brasiletto（豆科）的高抑制（80%–90%）。此外，Abe等人于2005年测试了65种墨西哥植物的有机提取物对危地马拉株H6的锥鞭毛体的作用。其中六种提取物在MC₁₀₀ < 125 μg/mL时抑制寄生虫，其中包括Calophyllum brasiliense（Calophylaceae）、Annona reticulata、A. cherimola（Anonnaceae）、Piqueria trinervia（菊科）、Lonchocarpus pentaphyllus（豆科）和Taxodium mucronatum（杉科）。随后，几位作者对上述部分植物中的活性化合物进行了鉴定。

Calophyllum brasiliense Cambess（Calophyllaceae）是一种热带树木，分布在从巴西到墨西哥的热带雨林中。化学型1的叶子含有香豆素、三萜类和双黄酮类化合物。只有mammea型香豆素A/BA、A/BB、A/AA、A/BD和B/BA对危地马拉株H6的上鞭毛体和锥鞭毛体具有活性，MC₁₀₀值在15至90 μg/mL范围内。还测试了其中一些化合物对人淋巴细胞（LC₅₀）的毒性，并计算了它们的选择性指数（MC₁₀₀/LC₅₀）。Mammea A/BA显示MC₁₀₀ = 15 μg/mL（36.9 μM）和30 μg/mL（73.8 μM），对上鞭毛体和锥鞭毛体的SI分别为8.43和4.21。

此外，还研究了mammea A/BA + A/BB + A/BD（86:10:1%）混合物对不同墨西哥克氏锥虫菌株和基因型的体外锥虫活性。TcI菌株Ninoa和Querétaro对该混合物最敏感，而TcVI菌株Ver6最耐药。该混合物高度影响了上鞭毛体的运动性、生长恢复、形态和超微结构，并 drastically 降低了在哺乳动物细胞上培养的锥鞭毛体的感染性。该混合物的效力是苄硝唑的四倍，并显示出低细胞毒性和高选择性指数，对上鞭毛体和锥鞭毛体的SI分别为10.1和7.7。透射电子显微镜（TEM）显示质膜、核膜严重改变，以及线粒体肿胀，导致寄生虫死亡。

接下来在体外研究了mammea A/BA对Queretaro株上鞭毛体和锥鞭毛体的作用机制。它诱导磷脂酰丝氨酸外翻，增加活性氧（ROS）并降低线粒体膜电位。两种寄生虫形式均存在 caspase 样活性，产生DNA完整性损伤，并使细胞周期停滞在G1期，表明mammea A/BA通过凋亡和自噬诱导克氏锥虫细胞死亡。

C. brasiliense的心材含有^口酮类化合物jacareubin和1,3,5,6-tetrahydroxy-2-(3-methyl-2-butenyl)-xanthone。这些对克氏锥虫危地马拉株H6上鞭毛体有效，MC₁₀₀分别为153和213 μM，对锥鞭毛体MC₁₀₀分别为46和122 μM。C. brasiliense茎皮的甲醇提取物含有香豆素soulamarin。该化合物对锥鞭毛体（IC₅₀ = 219.8 μM）和细胞内无鞭毛体（IC₅₀ = 210.1 μM）具有锥虫作用。soulamarin的细胞毒性在腹膜巨噬细胞上测定，显示IC₅₀值为278.3 μM。研究了soulamarin对克氏锥虫的致死作用，显示质膜通透性和线粒体膜电位的强烈去极化，这可能也导致了寄生虫的死亡。该树的树皮还提供了香豆素calanolides E1和E2。这些对克氏锥虫的锥鞭毛体形式显示出高活性，IC₅₀ = 12.5 μM，并对NCTC细胞毒性降低（CC₅₀ > 200 μM），而阳性对照苄硝唑显示IC₅₀ = 5.5 μM和CC₅₀ > 200 μM。

Mammea americana（Clusiaceae）是一种热带树木，结可食用果实，被称为“zapote domingo”。果皮的锥虫活性基于香豆素mammea A/AA，以及mammea B/BA、mammea A/BA和mammea A/BB，它们也对克氏锥虫的上鞭毛体和锥鞭毛体显示出 potent 作用。Mammea B/BA显示对上鞭毛体和锥鞭毛体的MC₁₀₀分别为15和25 μg/mL，即40.2和67.1 μM。观察到C-6上环化prenyl取代基的存在导致锥虫活性显著降低，因为mammea B/BA cyclo F和mammea B/BB cyclo F的活性低于其他具有未环化prenyl取代基的香豆素。三萜类化合物friedelin（46）无活性。

Garcinia intermedia（Clusiaceae）是一种热带树木，名为“limoncillo”（小柠檬），结可食用果实。G. intermedia叶子的CH₂Cl₂-MeOH提取物对危地马拉株H6的上鞭毛体和锥鞭毛体显示出锥虫活性。活性成分是garciniaxanthone B，在上鞭毛体中MC₁₀₀ = 66 μM，在锥鞭毛体中为8 μM；然后是guttiferone A，在上鞭毛体中MC₁₀₀ = 100 μM，在锥鞭毛体中MC₁₀₀ = 83 μM；最后是^口酮类化合物8-desoxygartanin，在上鞭毛体中MC₁₀₀ = 118 μM，在锥鞭毛体中为131 μM。

Physalis angulata（茄科）是一种广泛分布于热带和亚热带地区的草本植物。地上部分含有physagulins和withanolides，对克氏锥虫危地马拉株H6显示出显著的锥虫活性。最活跃的是physagulin C和whithangulantin A，两者对锥鞭毛体的MC₁₀₀均为2 μM，而physagulin A对锥鞭毛体的MC₁₀₀为5 μM。

Aristolochia taliscana（马兜铃科）是一种来自热带地区的藤本植物。从A. taliscana叶子的甲醇提取物中分离出四种新木脂素：eupomatenoid-1、eupomatenoid-7、lycarin A和lycarin B，以及两种木脂素austrobailignan-7和fragransin，它们 immobilize 了克氏锥虫危地马拉株H6的上鞭毛体，其中最活跃的是eupomatenoid-7，MC₁₀₀ = 77 μM。

Persea americana（樟科）是一种原产于墨西哥的树木。其可食用果实 worldwide 被称为“avocado”、“aguacate”或“palta”。种子的MeOH提取物对克氏锥虫危地马拉株H6的上鞭毛体显示出中等活性。分离出六种1,2,4-trihydroxyheptadecane衍生物和两种1,2,4-trihydroxynonadecane衍生物。这些化合物显示出中等活性 > 200 μM。Lemos da Silva等人（2019）从非洲喀麦隆收集的鳄梨种子中分离出三种trihydroxy-heptadecane alcohol衍生物。Heptadec-16-yne-1,2,4-triol对克氏锥虫无鞭毛体最活跃，IC₅₀ = 5.5 μM，其次是heptadec-16-ene-1,2,4-triol，最后是2,4-dihydroxyheptadec-16-yn-1-yl acetate，IC₅₀分别为7.1和7.3 μM。在另一项研究中，研究了P. americana的根提取物，并分离出三种γ-内酯：lincomolide D、perseanolide和isolinderanolide E。这三种化合物对克氏锥虫的锥鞭毛体形式表现出活性。最活跃的是perseanolide，EC₅₀为3.6 μM。因此，与阳性对照苄硝唑（EC₅₀为16.4 μM）相比，其效力更强。其选择性指数 > 55.6。分子对接研究表明，该化合物的靶点是次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（hypoxanthine phosphoribosyl transferase, PDB 1TC1），这是寄生虫核糖核苷酸合成途径中的一个重要酶。有趣的是，来自巴西的P. fulva叶子也含有三种γ-内酯。最活跃的是majorenolide，EC₅₀为4.8 μM，选择性指数为17.8。其通过分子对接的靶点也是PDB 1TC1。

Serjania yucatanensis（无患子科）是来自尤卡坦州的一种落叶灌木。它是一种观赏植物，叶子是一种天然驱虫剂。其锥虫特性在墨西哥尤卡坦州四种植物的筛选中被确定。Serjania yucatanensis的乙醇叶提取物对克氏锥虫上鞭毛体最活跃，IC₅₀为100 μg/mL，对锥鞭毛体IC₅₀ < 100 μg/mL。它还以100 mg/kg的剂量减少了75%感染小鼠的寄生虫血症。

一种三萜烯lup-20(29)-en-3-one和氧化倍半萜烯beta-caryophyllene oxide的混合物是该提取物锥虫活性的原因，该混合物对锥鞭毛体具有活性，IC₅₀ = 80.3 μg/mL，并在体外抑制了受感染哺乳动物Vero细胞释放锥鞭毛体。

Haematoxylum brasiletto（豆科）是一种原产于墨西哥和中美洲的小型热带树木，被称为“palo campeche”或“palo tinto”。心材是红色的，由于其含有hematoxylin和brazilin，几个世纪以来一直被 intensively 开发作为染料来源。它还含有咖啡酸、没食子酸、没食子酸甲酯、间苯三酚、4-羟基肉桂酸和5-甲氧基补骨脂素。在一项针对墨西哥传统医学中用于治疗寄生虫感染的10种植物的筛选中，H. brasiletto的甲醇提取物对克氏锥虫CL Brener株上鞭毛体显示出最高的活性，IC₅₀ = 7.92 μg/mL。在此筛选中，第二重要的提取物是Eryngium heterophyllum（伞形科），其显示IC₅₀ = 11.24 μg/mL。E. heterophyllum提取物的成分尚未被描述，尽管在相关物种E. foetidum中发现了具有锥虫活性的代谢物(E)-2-dodecanal。

Senna villosa（豆科）是墨西哥东南部的一种豆科植物，在民间医学中用于治疗胃病、作为泻药、治疗痛经和感染。它含有生物碱、甾醇、黄酮类和蒽醌类化合物。Jiménez-Coello等人（2011）表明，叶子的氯仿提取物在1.6 μg/mL浓度下对克氏锥虫上鞭毛体具有体外活性。主要负责的活性代谢物是(8-hydroxymethylen)-trieicosanyl acetate；该化合物在亚急性期以3.3 mg/g口服剂量对感染BALB/c小鼠进行了15天评估。与未治疗小鼠相比，该化合物诱导心脏组织中无鞭毛体巢数量减少了95%。

Carica papaya（番木瓜科）。番木瓜科的一种巨型草本植物，因其可食用果实而 worldwide 知名。其起源中心是 Mesoamerica，可能由玛雅人驯化。在墨西哥南部和中美洲广泛栽培。种子氯仿提取物在感染小鼠中进行了测试。该提取物在75 mg/kg剂量下，在亚急性感染期能够减少心脏组织中69.7%的无鞭毛体巢。从提取物中鉴定出一种脂肪酸混合物，主要含有油酸（45.97%）、棕榈酸（24.1%）和硬脂酸（8.52%）。该脂肪酸混合物在同一模型中也表现出锥虫活性（56.45%）；然而，并未实现寄生虫的完全消除。在感染慢性期，以75 mg/kg剂量，无鞭毛体数量减少至53.1。

Elephantopus mollis（菊科）是一种热带多年生草本植物，原产于墨西哥至南美洲。其俗名是“tobacco weed”。叶和花提取物（E-11和E-13）对玻利维亚株上鞭毛体显示出强烈的锥虫活性，IC₅₀ = 2 μg/mL。作者表明活性化合物是倍半萜内酯，主要存在于植物的头状花序和叶子的腺毛中。

这些工作的其他衍生研究检查了从Parthenium hysterophorus、Decachaeta incompta和Vernonia liatroides（菊科）中分离的倍半萜内酯Ambrosin、Incomptine B和Glaucolide E的锥虫活性和毒理学，并显示了它们对DTUs TcI-TcVI的七种克氏锥虫上鞭毛体菌株的活性，与苄硝唑和硝呋莫司进行了比较，并报告了它们的计算机毒物信息学和药代动力学特性。Ambrosin比Incomptine B和Glaucolide E更有效，IC₅₀分别为67.1、123.7和215.1 μM。这些化合物比药物苄硝唑（IC₅₀ > 400 μM）和硝呋莫司（IC₅₀ = 199.7 至 > 400 μM）更有效。还测定了它们对哺乳动物Vero和Jurkat细胞的体外毒性。所有化合物的选择性指数均较差（0.003–1.859）。毒物信息学显示ambrosin和Incomptine B可能不具有诱变、致瘤或生殖效应，而Glaucolide E可能具有低诱变和高致瘤效应。表明该化合物具有高潜力的锥虫活性，应通过结构修饰进行优化以用于药物开发。

讨论

在这项工作中，我们对关于在不同阶段作为锥虫剂进行化学和药理学研究的提取物和化合物的文献进行了比较。我们通过以μg/mL报告提取物活性和以μM报告纯化合物来标准化效力，并明确指明了使用的指标（IC₅₀、EC₅₀、MC₁₀₀）、变异性及其选择性指数（SI）（如考虑）。

由于克氏锥虫复杂的生活史，大多数研究在体外进行，特别是针对上鞭毛体，这是该寄生虫最容易培养的阶段。最有效的提取物是Physalis angulata（茄科）的提取物，对锥鞭毛体和上鞭毛体的EC₅₀分别为1.7 μg/mL和2.9 μg/mL。Lippia spp（马鞭草科）（例如，L. origanoides、L. sidoides）的精油在IC₅₀ = 5.5 μg/mL against上鞭毛体和锥鞭毛体之间具有活性，并对细胞内形式无鞭毛体显示出显著减少。一个 exceptional 案例是Waltheria indica（二氯甲烷根提取物），其对无鞭毛体的IC₅₀ = 0.64 μg/mL，显示出高选择性指数。该组中的其他提取物，如Haematoxylum brasiletto、Eryngium heterophyllum、Centratherum punctatum和Elephantopus mollis，表现出对上鞭毛体的显著抑制，并在某些情况下减少锥鞭毛体，但缺乏在无鞭毛体方面的有力证据，限制了它们立即优先进行临床前开发。

我们观察到与极性和基质相关的系统差异。非极性馏分和精油（EOs）以及富含萜类的馏分通常引起膜损伤和运动性丧失，特别是在锥鞭毛体中，而极性馏分（例如，withanolides；长链 triols）在无鞭毛体中显示出显著的活性。分级分离 consistently 提高了粗提物的效力（例如，从C. brasiliense富集mammea香豆素，以及从P. angulata分离高活性withanolides）。在EOs中，化学型（citral vs. carvone vs. limonene/caryophyllene-oxide enriched）强烈调节活性和阶段覆盖范围。这些观察结果支持将溶剂系统与目标化学型和寄生虫阶段配对的生物 assay 引导的分离策略。

关于对克氏锥虫具有IC₅₀或MC₁₀₀ < 10 μM的显著天然分子如表2和图2所示。最有效的是physagulin C和whithangulantin A，两者对锥鞭毛体的MC₁₀₀均为2 μM，其次是physagulin A，对锥鞭毛体的MC₁₀₀为5 μM。这些化合物从Physalis angulata（茄科）中分离得到。从Persea americana（樟科）种子中获得的 long-chain alcohol derivatives 也相当活跃，IC₅₀在5.5至7.3 μM范围内。从Calophyllum brasiliense（Calophyllaceae）树皮中获得的calanolides E1和E2对克氏锥虫的锥鞭毛体形式显示出高活性，IC₅₀ = 12.5 μM，并对NCTC细胞毒性降低（CC