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紫菀提取物及其活性成分通过激活I型干扰素信号通路展现广谱抗病毒作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Chinese Medicine 5.3
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本研究针对当前病毒变异快、抗药性强的难题,韩国忠南国立大学团队通过体外和体内实验证实紫菀提取物(ATE)能显著抑制流感病毒(PR8)、新城疫病毒(NDV)和单纯疱疹病毒(HSV-1)复制。研究发现ATE通过激活TBK1-IRF3-IFN-β通路诱导抗病毒状态,其活性成分槲皮素、山奈酚和阿魏酸协同发挥作用,为开发新型天然抗病毒药物提供了重要依据。
病毒性疾病一直是全球公共卫生的重大威胁,特别是流感病毒以其快速变异和跨物种传播特性,导致季节性流行甚至大流行。尽管现有疫苗和抗病毒药物取得一定成效,但病毒耐药性、疫苗保护时效短等问题日益突出。更棘手的是,像新城疫病毒(NDV)和单纯疱疹病毒(HSV-1)等病原体也对人类健康和农业生产构成持续挑战。面对这一困境,传统草药因其多靶点作用、副作用小等优势,正成为抗病毒药物研发的新热点。
韩国忠南国立大学兽医学院的研究团队将目光投向了具有两千多年药用历史的紫菀(Aster tataricus)。这种开紫蓝色小花的菊科植物在传统医学中常用于治疗肺炎和支气管感染,但其抗病毒机制始终是未解之谜。研究人员通过系统的体外和体内实验,首次揭示紫菀水提物(ATE)能通过独特免疫调节机制对抗多种病毒,相关成果发表在《Chinese Medicine》期刊。
研究采用的关键技术包括:建立PR8-GFP等报告病毒系统评估抗病毒效果,通过ELISA检测细胞因子分泌,Western blot分析TBK1/IRF3/STAT1等信号分子磷酸化,以及BALB/c小鼠流感攻毒模型验证体内保护效果。借助HPLC技术从水提物中鉴定出关键活性成分。
研究结果部分的重要发现包括:
【Aster tataricus extract and its active compounds display a broad spectrum of antiviral activity in vitro and in vivo】
实验显示ATE预处理可使RAW264.7细胞中PR8-GFP、HSV-GFP和NDV-GFP的荧光强度分别降低2-3倍,EC50值在6.54-7.91 μg/ml之间。空斑试验证实ATE使PR8病毒滴度下降2倍,且细胞存活率保持在70%以上。值得注意的是,只有在感染前12-2小时添加ATE才有效,表明其通过诱导抗病毒状态而非直接杀灭病毒发挥作用。
【ATE induces secretion of IFN-β, pro-inflammatory cytokines, and expression of antiviral-related genes】
机制研究发现,10 μg/ml ATE处理12小时后,IFN-β分泌量增加4.5倍,同时显著提升IL-6和TNF-α水平。Western blot显示ATE能持续激活TBK1-IRF3-STAT1轴,并促进NF-κB通路关键分子p65的磷酸化。RT-PCR证实ISG15、ISG56等干扰素刺激基因表达上调。
【Orally administered ATE protects BALB/c mice against lethal challenges】
动物实验中,口服20μg ATE使H1N1攻毒小鼠存活率提升至80%,肺组织病毒载量降低100倍(3.33 vs 6.83 log TCID50)。病理切片显示ATE显著减轻肺泡炎症浸润,BALF中IFN-γ水平升高8倍。
【Identification of the active compounds】
HPLC分析锁定槲皮素(EC50=18.48μM)、山奈酚(17.19μM)和阿魏酸(23.72μM)为关键成分,三者均能独立激活IFN-β分泌并抑制病毒复制。
这项研究首次阐明紫菀通过"免疫训练"机制发挥广谱抗病毒作用:其活性成分像"哨兵"一样预先激活TBK1-IRF3信号通路,促使细胞产生"抗病毒记忆"。当病毒入侵时,这些处于警戒状态的细胞能快速启动ISG表达,形成不利于病毒复制的微环境。特别值得关注的是,ATE对H5N2、H9N2等禽流感亚型的保护效果,为应对潜在禽流感跨种传播提供了新思路。研究不仅为传统草药现代化研究提供范本,其发现的天然免疫调节剂更有望发展成为应对病毒变异的"通用型"抗病毒策略。
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