Cepharanthine 通过内溶酶体的脱酸作用抑制肠道病毒的侵入,并在体内表现出保护作用

《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》:Cepharanthine inhibits enterovirus entry by endolysosomal deacidification and exhibits protective activity in vivo

【字体: 时间:2025年10月30日 来源:Antimicrobial Agents and Chemotherapy 4.5

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  本研究评估了四类生物碱(TET、CEP、FAN、BER)对EV71病毒的抗病毒活性,发现CEP具有最佳效果,通过抑制内溶体酸化阻断病毒进入,并在小鼠模型中显著降低病毒载量和病理损伤。

  进入病毒科的肠道病毒(Enteroviruses)是一类具有广泛临床影响的非包膜、正链RNA病毒,其感染可导致从轻微症状到严重甚至危及生命的疾病。其中,肠道病毒71型(EV71)尤为突出,它主要影响婴幼儿,容易引发严重的神经系统并发症,如脑炎、脑膜炎以及急性瘫痪等,甚至可能导致死亡。尤其是在亚洲-太平洋地区,EV71感染已经成为公共卫生领域的重要问题。目前,针对EV71已有疫苗,但对其他肠道病毒尚无有效疫苗,且尚无获批的抗病毒药物,这使得开发广谱抗肠道病毒药物成为迫切需求。

在本研究中,我们评估了四种双苄基异喹啉生物碱(BBAs)——四氢黄连素(TET)、千金子碱(CEP)、小檗碱(FAN)和甲基小檗碱(BER)——对EV71感染的抗病毒活性及其作用机制。结果显示,所有这四种化合物均表现出剂量依赖性的抗病毒效果,其中CEP和TET的抑制浓度(IC50)最低,选择性指数(SI)最高,因此被优先用于进一步的机制研究和体内实验。

通过机制研究发现,CEP和TET主要在病毒进入宿主细胞的阶段发挥作用,而不是影响病毒的结合、内化或进入后的复制过程。进一步的实验表明,这两种化合物能够干扰病毒在细胞内的内吞体-溶酶体途径中的运输,通过中和内吞体和溶酶体中的低pH环境,从而阻碍病毒的释放和复制。此外,研究还发现,CEP在体内实验中表现出显著的保护作用。当给7天大的小鼠以10 mg/kg的剂量进行预防性治疗时,CEP能够完全防止EV71的致死性感染,显著降低病毒载量、病毒RNA水平以及组织病理学评分,这表明其具有作为EV感染治疗药物的潜力。

进一步的研究表明,CEP的抗病毒效果不仅限于EV71,还对其它EV血清型(如CVA16、CVB1、CVB3、Echo9、Echo30和EV68)均有效。这表明CEP具有广泛的抗病毒活性,可能成为治疗多种肠道病毒感染的候选药物。同时,研究还发现,CEP的体内治疗效果与其在细胞内能够中和内吞体-溶酶体的低pH环境密切相关。当在细胞培养中加入酸性介质以恢复病毒感染时,CEP的抗病毒效果明显减弱,进一步支持其作用机制是通过干扰内吞体-溶酶体的酸性环境实现的。

此外,研究还探讨了CEP在体内的应用潜力。CEP目前已被批准用于治疗放射性白细胞减少症、脱发、毒蛇咬伤和慢性渗出性中耳炎等疾病,这为将其开发为抗EV感染药物提供了临床研究的基础。CEP的血药浓度在人体内达到约1,464 ± 364 ng/mL(约2.41 μM),在小鼠体内则为约874 ng/mL(约1.44 μM)。这些浓度虽然高于8小时抗病毒实验中观察到的IC50值,但与16小时感染实验中记录的抗病毒效果相比,它们较为接近或略低。这表明,在实际应用中,需要设计能够维持有效药物浓度的给药策略,以确保其在体内具有足够的抗病毒活性。

研究还指出,CEP的口服生物利用度较低,这可能影响其在体内的治疗效果。因此,提高CEP的生物可利用性,尤其是通过改善其口服吸收能力,是进一步开发其作为抗EV药物的关键。此外,由于CEP是宿主导向的抗病毒药物,其在治疗中可能面临抗药性发展的挑战,这需要在进一步的临床研究中进行关注。

总体而言,本研究揭示了BBAs在抗EV感染中的潜在作用,尤其是CEP表现出的强效抗病毒活性和广谱效果。其作用机制涉及干扰病毒在内吞体-溶酶体途径中的运输,并通过中和低pH环境来阻止病毒的释放和复制。这些发现不仅为抗EV药物的研发提供了新的思路,也为利用已批准药物进行抗病毒治疗提供了重要的依据。未来的研究需要进一步探索CEP在不同病毒感染模型中的体内效果,并优化其给药方式,以提高其临床应用的可行性。
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