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甘草酸苷对流感病毒的作用

河南健康网 2020-03-09183026

甘草酸苷对流感病毒的作用

  甘草酸苷对流感病毒的作用

  导语

  甘草酸是由中药甘草中提取的化合物,自然界中以 α体、β体存在1;有研究显示,甘草中的甘草酸以β体为主2。甘草酸苷具有抗炎、免疫调节、抑制病毒增殖或对病毒的灭活、有激素样作用且相对无激素样副作用,其中β体甘草酸苷抗炎作用更强,α体没有激素样作用,且有心肌损害副作用3-4,因此,国外学者均以β体甘草酸苷进行相关研究。

  现提供美国德克萨斯州大学、法国巴斯德研究院和欧洲分子生物学实验室学者的甘草酸苷相关基础研究结果,期待为解决新冠肺炎治疗中「抗病毒治疗」「炎症风暴」等问题寻求新的学术思路。

  ■ 甘草酸苷对流感病毒感染小鼠的保护效应 5

  该实验采用 1 至 100 倍半数致死量流感病毒 A2感染的小鼠进行探讨。针对存活率的分析显示,受 10 和 20 倍半数病毒致死量组小鼠用甘草酸苷(日本米诺提供)治疗 21 天后,存活率分别为 100% 和 70%,生理盐水组存活率为 0%,阳性对照组(利巴韦林)存活率分别为 30% 和 20%(表 1)。此外,剂量研究结果显示,甘草酸苷剂量从 2.5 至 10 mg/kg 都观察到对病毒感染小鼠的保护效应。当剂量为 10~40 mg/kg 时,对感染小鼠的保护效应大。

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  针对病毒肺滴度的分析显示,在感染后的第 2 天至第 6 天,治疗组小鼠肺中的病毒滴度比对照组小鼠的低 10 倍 或 10 倍以上。第 6 天,在治疗组小鼠肺中未检出病毒活性,而对照组小鼠肺滴度仍维持在 5×107EID50s/ml(图 1)。

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  ▲图1

  针对小鼠肺实质病变的分析显示,在感染后的第 3、5、7 和第 9 天,治疗组肺实变平均分数从不超过 1,而对照组在第 9 天达到最高值(图 2)。

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  ▲图2

  在探讨甘草酸苷对淋巴细胞的作用中,当受感染小鼠经甘草酸苷处理鼠的全脾细胞接种后,受者(鼠)的存活率为 100%,而生理盐水组全部死亡。采用上述全脾细胞制备的 T 细胞接种小鼠存活率也是 100%,而上述细胞制备的 B 细胞或巨噬细胞接种的小鼠,都在感染 15 天内死亡。

  结果提示:18β-甘草酸苷对病毒感染小鼠的保护效应是通过甘草酸苷处理小鼠脾脏中的淋巴细胞实现的,其机制可能是通过 T 细胞起效而非 B 细胞或巨噬细胞(图 3)。

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  ▲图3

  实验还探讨了甘草酸苷是否能诱导干扰素生成,采用抗γ-干扰素单克隆抗体进行验证。当单用甘草酸苷治疗感染小鼠,21 天存活率为 80%,而当与抗γ-干扰素单克隆抗体联用时,甘草酸苷未显示出保护效应,该组存活率为 0%。

  结果提示:18β-甘草酸苷可能通过诱导产生γ-干扰素对感染小鼠的抗病毒活性起重要作用(图 4)。

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  ▲图4

  ■ 甘草酸苷减少 HMGB1 与脱氧核糖核酸的结合,抑制流感病毒聚合酶的活性

  高迁移率族蛋白 B1(High Mobility Group Box-1 protein,HMGB1)是一种高度保守的非组蛋白染色体结合蛋白,是炎症上游因子,会促进炎症进展6。基础研究显示,在受流感病毒感染的野生型或 HMGB1-/-小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)中,HMGB1 会促进流感病毒聚合酶的转录和复制(图 5-6)。

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  ▲图5

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  ▲图6

  研究还发现,经甘草酸苷(4 mM)处理后的 293T 细胞中流感病毒样微型基因组的转录和复制显著降低,而 VSV 病毒的转录与复制未受影响(图 7)。

  结果提示,甘草酸苷能减少 HMGB1 与脱氧核糖核酸的结合,抑制流感病毒聚合酶的活性7。

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  ▲图7

  ■ 甘草酸苷通过抑制 HMGB1,能有效阻断炎症反应

  甘草酸苷是 HMGB1 抑制剂,可直接结合 HMGB1 并抑制其细胞因子活性,从上游阻断炎症反应(图 8)。研究显示,甘草酸苷可阻滞 HMGB1 的促细胞增殖迁移活性,抑制 HMGB1 介导的微血管生成,降低炎症因子(如 TNF-α)的水平,从而减轻炎症反应(图 9-10)6,8。

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  ▲图 8 甘草酸苷直接结合 HMGB1

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  ▲图 9-10

  ■ 复方甘草酸苷有效改善 03 年 SARS 患者的临床结局

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  综上,18β-甘草酸苷对流感病毒感染小鼠有保护效应,且具有一定的抗病毒活性5;同时,甘草酸苷通过抑制 HMGB1,有效阻断炎症反应6-8。已有临床研究证实甘草酸苷有效改善 03 年 SARS 患者肺部炎症,加速患者的胸片改善与转归9-13。

  ■ 展望

  新冠肺炎是呼吸道病毒感染引起肺部炎症,主要治疗目标是「抗病毒治疗」和抑制「炎症风暴」。由于病毒是寄生于人体细胞之中,通过抑制病毒核酸开发新药道路非常漫长,因此广谱抗病毒特效药相对较少。而且,新药研发需要投入大量的时间和资源。甘草酸苷有效抑制 HMGB1,从上游阻断炎症反应,同时具有一定的抗病毒效应,期待甘草酸苷可以在新冠肺炎的治疗中发挥作用5。

  参考文献:

  1. 张明发, 沈雅琴.18α-和 18β-甘草酸治疗肝病的疗效比较 [J]. 抗感染药学,2011,08(3):163-166,170.

  2. 郭薇, 陈晓辉, 景春杰, 林景瑞, 毕开顺. RP-HPLC 法测定甘草中甘草酸差向异构体的含量 [J]. 沈阳药科大学学报,2008(11):51-55.

  3.Rossi T, Fano RA, Castelli M, et al. Correlation between high intake of glycyrrhizin and myolysis of the papillary muscles: an experimental in vivo study. Pharmacol Toxicol. 1999 Nov;85(5):221-9.

  4.Kroes BH, Beukelman CJ, van den Berg AJ, et al. Inhibition of human complement by beta-glycyrrhetinic acid. Immunology. 1997 Jan;90(1):115-20.

  5.Utsunomiya T, Kobayashi M, Pollard RB, et al. Glycyrrhizin, an active component of licorice roots, reduces morbidity and mortality of mice infected with lethal doses of influenza virus. Antimicrob Agents Chemother. 1997 Mar;41(3):551-6.

  6.Musumeci D, Roviello GN, Montesarchio D. An overview on HMGB1 inhibitors as potential therapeutic agents in HMGB1-related pathologies. Pharmacol Ther. 2014 Mar;141(3):347-57.

  7.Moisy D, Avilov SV, Jacob Y, et al. HMGB1 protein binds to influenza virus nucleoprotein and promotes viral replication. J Virol. 2012 Sep;86(17):9122-33.

  8.Mollica L, De Marchis F, Spitaleri A, et al. Glycyrrhizin binds to high-mobility group box 1 protein and inhibits its cytokine activities. Chem Biol. 2007 Apr;14(4):431-41.

  9. 吴赤红, 徐小元, 陆海英, 蔺小红, 侯凤琴, 于岩岩, 王广发, 聂立功. 复方甘草酸苷治疗传染性非典型肺炎患者胸部 X 线表现分析 [J]. 中国药房,2004(01):40-42.

  10. 陈宇萍, 刘新记, 刘克锋, 许晓曦. 复方甘草酸苷注射液治疗传染性非典型肺炎的临床观察 [J]. 中国药房,2004(05):38-39.

  11. 蔡玲, 张泰昌, 张玫. 复方甘草甜素治疗严重急性呼吸综合征的疗效 [J]. 中国新药杂志,2004(09):842-845.

  12. 陆海英, 霍娜, 王广发, 李海朝, 聂立功, 徐小元. 复方甘草酸苷治疗传染性非典型肺炎 (SARS) 的临床研究 [J]. 中国药房,2003(10):34-36.

  13. 蔡玲, 张泰昌, 张玫. 复方甘草甜素治疗严重急性呼吸综合征的疗效 [J]. 中国新药杂志,2004(09):842-845.

 

  图片来源:站酷海洛

编辑:刘明   审核:荣强