综述：靶向猪链球菌溶菌素（Suilysin）的抗毒力天然产物研究进展

《Animal Diseases》：Advances in antivirulence natural products targeting the suilysin of Streptococcus suis

本综述系统总结了靶向猪链球菌（S. suis）关键毒力因子溶菌素（SLY）的天然产物研究进展。文章重点阐述了SLY的临床危害、作用机制与结构功能，并详细评述了黄酮类、双黄酮类、黄酮醇类、黄酮木脂素类、异黄酮类及生物碱类等多种天然产物通过直接靶向SLY，抑制其溶血活性、寡聚化及膜穿孔能力，从而发挥抗毒力作用的分子机制。这些天然产物兼具抗菌、抗炎、抗氧化等多重功效，且不易诱导细菌耐药性，为开发新型抗感染策略提供了重要的数据支持和参考。

　　

猪链球菌（Streptococcus suis）是一种重要的人畜共患病原体，可引发败血症、脑膜炎和中毒性休克综合征，严重威胁公共卫生安全。传统抗生素疗法面临日益严重的耐药性问题，而针对毒力因子（virulence factors）的抗毒力策略为感染防控提供了新方向。天然产物则为开发新型抗菌药物提供了潜在的先导化合物。

临床危害和作用机制的SLY

溶菌素（Suilysin, SLY）是猪链球菌的关键毒力因子，在致病过程中扮演着核心角色。它通过破坏宿主细胞膜、诱导过度的炎症反应和促进血脑屏障穿透来发挥作用。过度的炎症反应是猪链球菌感染的严重后果之一，SLY能够通过激活NLRP3炎症小体，导致中毒性休克综合征患者出现多器官损伤。与金黄色葡萄球菌（S. aureus）的α-溶血素和肺炎链球菌（S. pneumoniae）的肺炎链球菌溶血素相比，SLY具有更高的膜破坏效率和多器官靶向性，其胆固醇依赖性确保了其对哺乳动物细胞的精确靶向，从而导致致命的全身性感染。

结构和功能的SLY

SLY基因位于细菌基因组1403位置，编码的蛋白含有497个氨基酸残基，属于胆固醇依赖性溶细胞素（cholesterol-dependent cytolysin, CDC）家族，相对分子质量约为54 kDa。其三维结构显示，SLY由四个不同的结构域组成。在宿主细胞膜上成孔的过程中，SLY单体分子形成预孔复合物，随后两个β发夹结构促进形成包含约30-50个SLY单体的寡聚化β-桶状孔，孔径达25-35 nm。

天然产物的抗毒力作用

天然产物可根据化学结构分为多酚、萜类、生物碱、黄酮类、醌类等，它们通过不同的作用机制对抗溶血素。

黄酮类化合物

常见的黄酮类化合物包括芹菜素（apigenin）、黄芩素（baicalein）、白杨素（chrysin）和金合欢素（acacetin）。黄芩素能直接与SLY结合，破坏蛋白质二级结构，显著抑制SLY的溶血活性。分子对接表明，黄芩素与SLY的氨基酸残基SER84和THR191形成强疏水相互作用，与ASN82、ALA88、GLN177、ASP179和LYS224形成氢键。此外，黄芩素与氨苄青霉素联用，在感染后期能显著提高感染小鼠的存活率。芹菜素也能直接结合SLY，破坏其二级结构，且与氨苄青霉素联用展现出良好的治疗潜力。

双黄酮类化合物

双黄酮类如穗花杉双黄酮（amentoflavone）和银杏双黄酮（ginkgetin）能减少SLY蛋白的寡聚化，从而影响其成孔活性。穗花杉双黄酮还能通过调节p38、JNK1/2和NF-κB信号通路缓解炎症反应。银杏双黄酮则通过影响SLY蛋白的寡聚化来抑制其溶血活性，在体内外实验中均能有效限制猪链球菌的致病性。

黄酮醇类化合物

槲皮素（quercetin）、异鼠李素（isorhamnetin）、桑色素（morin hydrate）、非瑟酮（fisetin）和杨梅酮（myricetin）是常见的黄酮醇。槲皮素能直接抑制SLY的溶血活性，并显著降低促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的产生。异鼠李素通过抑制p38和ERK信号通路减轻炎症反应。桑色素通过结合SLY的结构域2，限制其从单体向寡聚体转变。非瑟酮和杨梅酮则通过直接结合SLY，干扰其构象转变，从而抑制溶血活性。

黄酮木脂素类化合物

水飞蓟宾（silibinin）是一种黄酮木脂素类似物，能抑制SLY蛋白的寡聚化，减轻猪链球菌诱导的细胞毒性，并在体内治疗中降低感染小鼠的细菌负荷。

异黄酮类化合物

芒柄花素（formononetin）是一种简单的异黄酮，主要通过抑制SLY的寡聚化来抑制蛋白活性。在细胞水平上，它能显著抑制SLY或猪链球菌诱导的细胞毒性及炎症反应，并有效降低感染小鼠肝脏和脾脏中的细菌载量。

天然生物碱

椭圆玫瑰树碱（ellipticine）是一种天然生物碱，能有效抑制SLY的溶血活性。机制研究表明，其与SLY的多个氨基酸残基形成疏水口袋和氢键，从而稳定地锚定在SLY的结合位点上。体内实验显示，椭圆玫瑰树碱能显著减轻炎症和器官损伤，提高感染小鼠的存活率。

二萜醌类化合物

隐丹参酮（cryptotanshinone）是丹参的一种天然成分，能直接与SLY结合，改变其二级结构和构象，从而抑制溶血活性。值得注意的是，隐丹参酮能够穿过血脑屏障，显示出治疗猪链球菌诱发脑膜炎的潜力。

多酚类化合物

白皮杉醇（piceatannol）和茶黄素（theaflavin）属于多酚类化合物。白皮杉醇通过结合SLY结构域2和4的连接处，阻止SLY单体形成寡聚体。茶黄素不仅能抑制细菌生长，还具有强大的抗SLY活性，并能减少细菌生物膜的形成。

苯乙醇苷类化合物

毛蕊花糖苷（acteoside）能与SLY结构域3和4之间的裂隙结合，抑制蛋白寡聚化，最终影响溶血素功能，并提高感染小鼠的存活率。

结论

本文综述了多种能有效靶向SLY的天然产物，它们通过抑制SLY的溶血活性、寡聚化和膜破坏能力，展现出良好的抗毒力效果。许多天然产物除直接靶向SLY外，还具有抗炎等多种附加作用途径，体现了其多靶点、系统水平的作用机制。这些天然产物有望成为开发新型抗菌药物的重点研究方向。