近日,国际期刊PLOSOne发表了汕头大学医学院DavidKelin课题组的最新研究文章:InhibitionofinfluenzaAvirusinfectionbyginsenosides,研究发现,人参皂苷对流感病毒的感染起到很好的抑制作用,该研究为开发可用于治疗流感感染的新型抗病毒药物提供了一个新的方向。
甲型流感病毒是一种具有高度传染性和致病性的病毒,哺乳动物和鸟类均易感。H1N1和H3N2流感病毒亚型在人群中最普遍,导致了几次大的流行。目前临床使用的抗病毒药物主要有两种类型:神经氨酸酶抑制剂(NAI),例如奥司他韦,帕拉米韦,扎那米韦,拉尼米韦和M2离子通道阻断剂(金刚烷胺,金刚乙胺),但是这些药物的应用仍具有一定的局限性。
西洋参(Panaxquinquefolium)被广泛用作呼吸道病毒感染如流行性感冒的症状缓解剂。其含有许多三萜和皂苷,被称为人参皂苷,由四个带有各种糖基的反式环刚性类固醇骨架组成。根据糖残基的位置,它们可以分为两类,20(s)原人参萜二醇(PPD)和20(s)原人参萜三醇(PPT),这两种成分均具有抗
肿瘤和抗氧化的功能。人参皂苷具有抗柯萨奇病毒B3,肠道病毒71,人鼻病毒3等感染的能力。然而,人参皂苷对流感的抗病毒作用以及涉及的机制仍不清楚。
Protectiveeffectofginsenosidesonlethalinfectionof2009pandemicH1N1influenzavirusinfectioninmice.
Balb/cmice(n=10/group)wereinfectedwithamixtureofA/Nanchang/8002/2009(H1N1)andginsenosidecompoundssuchasRb1,Rb2,Rb3,panaxadiol,Rg1andpanaxatriolorHBSS(mock)whichwaspre-incubatedfor1hour.Protectiveeffectofginsenosideswasobservedon(A)weightlossand(B)mortalityofinfectedanimals.
首先,科研人员发现,经过人参提取物预处理过的流感病毒,感染小鼠后,与对照组相比,小鼠的症状显著减轻。由于人参皂苷是人参中主要的生物活性物质,随后,作者对比了几种不同的人参皂苷(Rb1,Rb2,Rb3,PPD,PPT,Rg1以及HBSS)的抗病毒效果,发现用人参皂苷预处理的病毒感染后,小鼠的
体重丢失率显著降低,并全部存活。
DosedependentantiviralactivityofginsenosideRb1.
Balb/cmice(n=10/group)wereinfectedwith103EID50ofA/Nanchang/8002/2009(H1N1)pre-incubatedwithvaryingconcentrationofRb1.Significantchangesin(A)animalweightand(B)survivalratewasobservedinthesegroupcomparedtomock(untreated)group.(C)MDCKcellswereusedtotitrateviralloadspresentinlungtissuesofRb1(2mg/ml)treatedanduntreatedanimalsat3and6dpi.(D-E)Mice(n=10/group)wereinfectedwithdifferentviralinoculumpre-incubatedwith2mg/mlofRb1.(D)changesinanimalweightand(E)survivalwasobservedinthesegroup.(F)lungviralloadsweretitratedon3dpi(n=3/group).
为了确定流感病毒的哪种表面糖蛋白与人参皂甙相互作用,作者进行血凝抑制(HAI)和神经氨酸酶抑制(NAI)实验测定,在Rb1存在下,观察到HA滴度剂量依赖性显着降低;然而,在Rb1处理后没有观察到神经氨酸酶的酶活性的差异。由于HA是病毒附着到宿主细胞表面的关键蛋白,研究人员进行了寡糖结合测定流感病毒在Rb1存在下是否能与可溶性唾液酸受体结合。数据表明,人参皂苷抑制病毒附着到宿主细胞表面上的α2-3唾液酸受体。
WeiDong和AmberFarooqui是本文的第一作者,汕头大学DavidJ.Kelvin教授是文章的通讯作者,本研究得到了李嘉诚基金会的赞助。
InhibitionofinfluenzaAvirusinfectionbyginsenosides
AbstractInfluenzavirusescausemildtosevererespiratoryinfectionsinhumans.Duetoefficientmeansoftran
smission,thevirusesinfecthumanpopulationonalargescale.Apartfromvaccines,antiviraldrugsareusedtocontrolinfection;neuraminidaseinhibitorsarethoughttobethefirstchoiceoftreatment,particularlyforseverecases.Rapidlyevolvingandemerginginfluenzaviruseswithincreasedfrequencyofviralresistancetothesedrugsstresstheneedtoexplorenovelantiviralcompounds.Inthisstudy,weinvestigatedantiviralactivityofginsengextractandginsenosides,theginseng-derivedtriterpeneandsaponincompounds,against2009pandemicH1N1virusinvitroandinvivo.Ourdatashowedthattreatmentofmicewithginsenosidesprotectedtheanimalsfromlethal2009pandemicH1N1infectionandloweredviraltitersinanimallungs.Mechanisticstudiesrevealedthatginsenosidesinteractwithviralhemagglutininproteinandpreventtheattachmentofviruswithα2–3’sialicacidreceptorspresentonhostcellsurfaces.Theinterferenceintheviralattachmentprocesssubsequentlyminimizesviralentryintothecellsanddecreasestheseverityoftheviralinfection.WealsodescribethatsugarmoietiespresentinginsenosidesareindispensiblefortheirattachmentwithviralHAprotein.Onthebasisofourobservations,wecansaythatginsenosidesarepromisingcandidatesforthedevelopmentofantiviraldrugsforinfluenzaviruses.