天然多酚类物质原花青素A2通过干扰埃博拉病毒和狂犬病病毒复制周期的早期阶段,能够阻止这两种病毒在体外对细胞的感染

《Antiviral Research》:The Natural Polyphenol Proanthocyanidin A2 Prevents the in vitro Infection of Ebola Virus and Rabies Virus by Interfering with the Early Phases of the Replication Cycle

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Antiviral Research 4

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  埃博拉病毒(EBOV)和狂犬病毒(RABV)是致命性人畜共患病病毒,现有防治手段存在局限性。本研究发现,富含A2型原花青苷(PAC-A2)的蔓越莓提取物(CE)能显著抑制EBOV和RABV的体外感染,其机制包括直接与病毒糖蛋白(EBOV-GP和RABV-G)结合,干扰病毒与宿主细胞受体结合及膜融合过程。通过电泳迁移率转变、荧光光谱和分子对接模拟验证,PAC-A2通过静态结合机制与糖蛋白结合,在EBOV-GP的氢键和疏水 pocket处形成稳定复合物,而RABV-G三聚体因结构差异导致结合亲和力较低。该研究为开发广谱抗病毒药物提供了天然产物新方向。

  近年来,随着全球范围内新发和再发传染病的不断出现,对新型抗病毒药物的需求日益迫切。埃博拉病毒(EBOV)和狂犬病毒(RABV)作为两种致命性病原体,对人类和动物健康构成了严重威胁。当前的预防和控制手段主要依赖于疫苗和抗体,但这些方法在成本和可及性方面存在局限,特别是在资源匮乏的地区。因此,寻找有效且经济的抗病毒药物成为研究的重点。植物来源的生物活性化合物因其天然性和多样性,被认为是开发新型抗病毒药物的重要资源。本研究通过评估一种富含A2型原花青素(PAC-A2)的蔓越莓提取物(CE)的抗病毒活性,探索其在抑制EBOV和RABV感染中的潜力。

EBOV属于丝状病毒科,其在非洲某些国家具有地方性流行病特征,通过与蝙蝠、灵长类动物等宿主的密切接触传播。RABV则属于弹状病毒科,主要通过动物咬伤传播,尤其是犬类。这两种病毒在感染过程中都依赖于特定的糖蛋白(如EBOV的GP和RABV的G)与宿主细胞受体的相互作用,从而实现病毒的附着和入侵。因此,针对这些糖蛋白的干预措施可能成为抗病毒治疗的有效策略。

本研究中,使用了一种蔓越莓提取物,该提取物具有高含量的A2型原花青素。通过一系列实验,研究者发现该提取物能够有效抑制EBOV和RABV的体外感染,其作用机制主要体现在病毒的附着和入侵阶段。进一步分析表明,合成的PAC-A2能够重现蔓越莓提取物的抗病毒活性,这提示PAC-A2可能是该提取物的主要生物活性成分。通过荧光光谱分析,研究人员观察到PAC-A2与EBOV-GP和RABV-G的结合,导致其内源荧光强度降低,从而支持了PAC-A2与病毒糖蛋白直接相互作用的假设。此外,基于分子对接模拟的计算分析也验证了PAC-A2与EBOV-GP和RABV-G的结合位点,进一步揭示了其可能的结合机制。

在实验设计方面,研究人员采用了多种方法,包括伪病毒感染实验、细胞毒性和抗病毒活性评估、电泳迁移率改变实验以及荧光光谱分析。这些实验共同证实了蔓越莓提取物对病毒糖蛋白的直接作用,从而影响病毒的附着和入侵。值得注意的是,抗病毒效果并非由细胞毒性引起,而是通过与病毒糖蛋白的相互作用实现的。此外,通过对比不同浓度的PAC-A2与病毒的结合效果,研究人员发现其对RABV的抑制作用更为显著,这可能与PAC-A2与RABV-G的结合亲和力较低有关。

本研究还探讨了PAC-A2对病毒糖蛋白的结合机制,通过荧光光谱分析,研究人员发现PAC-A2能够通过静态机制减少EBOV-GP和RABV-G的荧光强度,这表明PAC-A2可能通过改变糖蛋白的构象或与其形成稳定的复合物,从而干扰其正常功能。进一步的分子对接模拟显示,PAC-A2与EBOV-GP的结合位点与已知的抗病毒化合物相似,而与RABV-G的结合则表现出更高的复杂性和多样性,这可能与RABV-G的三聚体结构有关。

此外,研究人员还比较了PAC-A2与已知的抗病毒植物提取物,如白藜芦醇(resveratrol)和儿茶素(EGCG),这些化合物已被报道具有抗EBOV和RABV的活性。通过分析这些化合物的作用机制,研究者发现PAC-A2可能通过与病毒糖蛋白的直接结合,干扰其与宿主细胞受体的相互作用,从而阻止病毒的入侵。这种机制与已知的抗病毒策略相似,表明PAC-A2在抗病毒研究中具有重要价值。

本研究的结论表明,蔓越莓提取物及其主要成分PAC-A2在抑制EBOV和RABV感染方面具有显著潜力。这一发现不仅为开发新型抗病毒药物提供了新的思路,也为应对其他具有潜在流行病风险的病毒提供了可能的解决方案。尽管植物提取物的直接应用面临标准化和规模化生产的挑战,但其天然来源和多功能性使其成为抗病毒药物开发的重要候选。未来的研究应进一步评估PAC-A2在动物模型中的安全性和有效性,以推动其在临床应用中的转化。

综上所述,本研究通过系统的实验和分析,揭示了蔓越莓提取物和PAC-A2在抗病毒方面的潜力,特别是在影响病毒附着和入侵的关键阶段。这些发现为开发新型、低成本的广谱抗病毒药物提供了科学依据,并为未来的抗病毒策略提供了新的方向。随着对植物来源抗病毒化合物的深入研究,有望为全球公共卫生问题提供更加有效的解决方案。
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