基于网络药理学与分子对接揭示颤藻合成银纳米颗粒抗丙型肝炎病毒致病机制

《Scientific Reports》：Network pharmacology and molecular docking reveal antiviral mechanisms of silver nanoparticles synthesized by Oscillatoria sp. against HCV pathogenesis

本研究针对丙型肝炎病毒（HCV）治疗面临的耐药性、高成本及药物可及性差等问题，通过绿色合成颤藻（Oscillatoria sp.）源银纳米颗粒（AgNPs），结合LC-MS代谢组学、网络药理学与分子对接技术，系统解析其抗HCV机制。结果表明，AgNPs的IC50低至0.0705 μg/mL，显著优于粗提物（20.325 μg/mL），且通过靶向ALB、CD4等关键蛋白调控病毒入侵及免疫应答通路，为天然产物抗病毒药物开发提供了新策略。

　　

丙型肝炎病毒（HCV）感染是全球公共卫生的重大挑战，据世界卫生组织统计，全球约有5800万人遭受慢性HCV感染，每年新增病例达150万。尽管直接抗病毒药物（DAAs）如NS3/4A、NS5A和NS5B抑制剂已显著提升治愈率，但其高昂费用、耐药性风险及资源匮乏地区的可及性不足，迫使科研人员寻求更经济、高效的新型治疗策略。在这一背景下，天然产物的生物活性成分与纳米技术的结合成为研究热点。颤藻（Oscillatoria sp.）作为一类富含糖脂、大环内酯类及多酮类化合物的蓝藻，此前已被证实对轮状病毒、柯萨奇病毒等具有抑制作用，但其抗HCV潜力及作用机制尚不明确。

本研究创新性地利用颤藻水提物和甲醇提物绿色合成银纳米颗粒（AgNPs），通过多学科技术手段系统评估其抗HCV效果并深入探索作用机制。研究团队首先通过LC-MS代谢组学分析，从颤藻提取物中鉴定出22种代谢物，包括邻茴香酸甲酯（o-anisic acid methyl ester）、颤藻素B（oscillaginin B）和11-十八碳烯酸甲酯（methyl-11-octadecenoate）等关键成分。随后，采用紫外-可见光谱（UV-Vis）、透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）和Zeta电位等技术对AgNPs进行表征，证实其呈球形、粒径均匀（16.63–17.39 nm），且稳定性良好（Zeta电位为-26.8至-35.7 mV）。

在抗病毒实验中，AgNPs表现出显著优于粗提物的活性，其对HCV的半数抑制浓度（IC₅₀）为0.0705 μg/mL，与阳性对照药物阿那匹韦（Asunaprevir, IC₅₀=0.0695 μg/mL）相当，且对正常肝细胞（HuH7、THLE2）毒性较低，选择性指数（SI）高达5508，提示其良好的安全性。进一步通过网络药理学分析发现，颤藻代谢物可能通过调控ALB（白蛋白）、CD4（分化簇4）、EGFR（表皮生长因子受体）等72个与HCV相关肝病密切相关的靶点发挥作用。分子对接结果显示，邻茴香酸甲酯、颤藻素B和11-十八碳烯酸甲酯与ALB（PDB: 4L8U）和CD4（PDB: 2NY1）的结合能均低于-5.0 kcal/mol，表明这些化合物可能通过干扰病毒与宿主细胞相互作用及免疫调节途径抑制HCV复制。

研究的讨论部分指出，AgNPs的高效抗病毒活性可能源于其纳米尺度带来的比表面积优势、增强的细胞摄取能力以及代谢物与银颗粒的协同效应。此外，靶点富集分析提示颤藻代谢物可能通过调控病毒致癌通路、细胞周期等关键生物学过程（如KEGG通路hsa05160）发挥治疗作用。然而，作者也强调后续需开展体内实验验证其临床转化潜力，并深入探索AgNPs与宿主蛋白互作的具体分子机制。

本研究的创新点在于将绿色合成的AgNPs与系统药理学相结合，不仅为HCV治疗提供了候选天然药物，也为纳米材料在抗病毒领域的应用提供了理论依据。论文发表于《Scientific Reports》，其多维度研究策略为天然产物开发提供了范本，尤其在资源有限地区具有重要应用前景。