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为探究蜜蜂花(Melissa officinalis)提取物对病毒的抑制作用,研究人员开展了其对流感 A(H1N1)、SARS-CoV-2 和 MERS-CoV 抗病毒功效的研究。结果显示提取物有显著抗病毒活性,甲醇提取物效果最佳。这为抗病毒药物研发提供了新方向。
在全球范围内,呼吸道感染一直是威胁人类健康的重要因素。流感病毒,尤其是 H1N1,以及冠状病毒家族中的 SARS-CoV-2 和 MERS-CoV,都曾引发全球性的公共卫生危机。2002 年底爆发的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)迅速传播至 29 个国家,感染 8098 人,病死率达 10%;2012 年在沙特阿拉伯发现的中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV),致死率约 34 - 36%;2019 年底出现的 SARS-CoV-2,更是引发了 COVID-19 大流行,给全球带来了巨大影响。这些病毒不仅传播速度快,而且对人类生命健康造成了严重威胁,目前针对这些病毒的治疗手段仍有待进一步完善,因此寻找新的抗病毒药物迫在眉睫。
在此背景下,来自沙特阿拉伯国王阿卜杜勒阿齐兹大学(King Abdulaziz University)等机构的研究人员开展了一项关于蜜蜂花(Melissa officinalis)提取物抗病毒作用的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为抗病毒药物的研发提供了新的思路和方向。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。在病毒培养方面,使用了 MERS-CoV-NRCE-HKU270/2013、hCoV-19/Egypt/NRC-03/2020(SARS-CoV-2)和流感 A 病毒 [A/Puerto Rico/8/34(H1N1)] 。细胞培养则选用了非洲绿猴肾(Vero E6)细胞和犬肾(MDCK)细胞 。通过制备蜜蜂花的水提取物、酒精提取物、生物碱提取物和非生物碱提取物,利用 GC-MS 分析其成分。采用 MTT 法检测提取物的细胞毒性,病毒滴定和抗病毒活性测定评估提取物对病毒的抑制效果,还运用分子对接技术探究活性成分与病毒蛋白的相互作用。
下面来详细看看研究结果:
- 细胞毒性和抗病毒活性测定:通过 MTT 法测定细胞毒性浓度(CC50),抗病毒试验测定抑制浓度(IC50),并计算选择性指数(SI)。水提取物对 H1N1 病毒表现出较高的抗病毒效力,SI 为 53.6;甲醇提取物则在所有测试病毒中展现出最强的抗病毒活性,对 H1N1 的 IC50为 2.549 μg/mL ,SI 达 230,对 SARS-CoV-2 和 MERS-CoV 也有显著效果。
- 对 MERS-CoV 和 SARS-CoV-2 病毒的抑制潜力:采用噬斑减少试验评估水提取物对 MERS-CoV 和 SARS-CoV-2 的抑制作用。结果表明,水提取物对 SARS-CoV-2 的抑制效果更为显著,在最高浓度时抑制率超过 90%,而对 MERS-CoV 的抑制率不超过 70%,对 H1N1 在最高浓度时抑制率达 80%。
- 作用机制研究:分别从病毒杀灭活性、复制抑制和吸附抑制三个方面评估蜜蜂花提取物对 MERS-CoV、SARS-CoV-2 和 H1N1 的抗病毒活性。结果发现,对 MERS-CoV 主要通过病毒杀灭机制起作用;对 SARS-CoV-2,在病毒杀灭、复制和吸附方面均有抑制作用;对 H1N1 也主要表现为病毒杀灭作用。
- GC-MS 分析:对蜜蜂花提取物进行 GC-MS 分析,鉴定出多种具有潜在抗病毒、抗炎和抗氧化特性的生物活性化合物。其中,甲醇提取物中化合物数量最多,包含二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、巴龙霉素以及酚酸等。
- 分子对接研究:对 270 多种蜜蜂花植物成分进行分子对接分析,发现 5 - 甲基 - 5H - 萘并 [2,3 - c] 咔唑、7H - 二苯并 [b,g] 咔唑 - 7 - 甲基、橙皮苷、木犀草素 - 7 - 葡萄糖苷 - 3′ - 葡萄糖醛酸苷、Melitric acid A 等化合物与 MERS-CoV 和 SARS-CoV-2 刺突蛋白的受体结合域(RBD)具有较强的结合亲和力。
- 药物相似性分析和毒性预测:利用 SwissADME 网络服务器评估生物活性化合物的药物相似性,部分化合物符合 Lipinski 规则,部分则需结构修饰或替代配方来提升生物利用度。通过 ProTox 网络服务器预测毒性,所有化合物均属于无毒或低毒类别。
研究结论和讨论部分指出,蜜蜂花提取物对流感 A(H1N1)、SARS-CoV-2 和 MERS-CoV 表现出显著的抗病毒活性,这表明其有潜力作为天然抗病毒药物进行开发。分子对接分析确定了关键的植物成分,它们可能干扰病毒的进入和复制机制。这些生物活性化合物,特别是酚酸、黄酮类化合物和多不饱和脂肪酸,有望成为抗病毒药物开发的候选物质。然而,还需要通过更多体外抗病毒试验、机制研究和体内评估,来确定其治疗效果、药代动力学和安全性。此项研究为植物来源的抗病毒药物的持续探索提供了支持,强调了将蜜蜂花衍生化合物转化为临床应用,以对抗新兴呼吸道病毒的重要性。未来研究应聚焦于分离和表征活性化合物、优化配方,并评估其与现有抗病毒治疗的协同效应。