山奈酚增强 I 型干扰素信号传导,成为新型广谱抗病毒药物

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Antiviral Research 4.5

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  新兴致病病毒频发,现有抗病毒药物效果有限。研究人员探索黄酮类化合物对 I 型干扰素(IFN)信号通路的调节作用,发现山奈酚可增强 IFN 激活的 JAK/STAT 信号通路,展现广谱抗病毒活性,为开发新型 BSA 药物提供方向。

  

研究背景


在人类与病毒漫长的斗争史中,新兴致病病毒如同隐藏在暗处的 “幽灵”,时不时给人类带来巨大挑战。2002 年的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、2009 年的甲型 H1N1 流感病毒、2012 年的中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)、2015 年的寨卡病毒以及 2019 年的 SARS-CoV-2 ,一次次的疫情爆发让人们深刻认识到病毒的 “狡猾”。这些病毒初次出现时,人类对它们知之甚少,手中对抗它们的 “武器” 也极为有限。

虽然一些现有的抗病毒药物,如 RNA 依赖的 RNA 聚合酶(RdRp)抑制剂(像利巴韦林、阿昔洛韦、法匹拉韦和瑞德西韦等),理论上具有潜在的广谱抗病毒(BSA)活性,可针对多种病毒生命周期的共性发挥作用。但事实证明,将这些药物重新用于对抗新出现的病毒,效果并不理想。在这种严峻的形势下,开发新型的广谱抗病毒药物迫在眉睫,就像是在黑暗中寻找一盏明灯,为人类抵御未来未知的病毒威胁带来希望。

研究概况


为了解决这一难题,山东大学中医药学院和中国科学院武汉病毒研究所等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在黄酮类化合物上,探索其对 I 型干扰素(IFN)信号通路的调节作用,期望从中找到新型的广谱抗病毒药物。研究发现,山奈酚(kaempferide)能够增强 I 型 IFN 激活的 Janus 激酶 / 信号转导及转录激活蛋白(JAK/STAT)信号通路,促进 IFN 刺激基因(ISGs)的表达,进而建立细胞的抗病毒状态。这一发现为开发新型的广谱抗病毒药物提供了新的方向,相关研究成果发表在《Antiviral Research》上。

研究方法


在这项研究中,研究人员主要采用了细胞实验和动物实验两种关键技术方法。细胞实验方面,利用 HEK293T 细胞,通过瞬时转染萤火虫荧光素酶(Fluc)报告质粒,评估 JAK/STAT 信号通路的激活情况。动物实验则按照山东大学中医药学院实验动物管理与使用委员会(IACUC)批准的方案进行,确保实验的科学性和规范性。

研究结果


  1. 鉴定 IFN 激活的 JAK/STAT 信号通路新型增强剂:研究人员利用 ISG 启动子中关键调控元件 ISRE,通过在 HEK293T 细胞中转染 Fluc 报告质粒,检测 JAK/STAT 信号通路的激活情况。结果发现,IFN-β 处理可刺激 ISRE 介导的 Fluc 表达,而山奈酚能显著增强这一表达,表明山奈酚是一种新型的 IFN 激活的 JAK/STAT 信号通路增强剂。
  2. 山奈酚的广谱抗病毒活性:研究表明,山奈酚对多种病毒具有强大的广谱抗病毒活性,包括高致病性的发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)和克里米亚 - 刚果出血热病毒(CCHFV)。它能够与内源性或外源性 IFN 协同作用,促进细胞抗病毒状态的建立,有效抑制病毒感染。
  3. 作用机制研究:进一步的机制研究揭示,山奈酚通过阻止细胞因子信号抑制因子 3(SOCS3)介导的负反馈,延长 I 型 IFN 刺激的 JAK/STAT 信号传导的持续时间,从而发挥其增强 IFN 信号通路和抗病毒的作用。

研究结论与意义


本研究成功鉴定出山奈酚为一种新型的 I 型 IFN 信号通路增强剂,它能够通过增强 JAK/STAT 信号通路,协同内源性或外源性 I 型 IFN,促进 ISGs 的表达,建立细胞的抗病毒状态,对多种病毒展现出强大的广谱抗病毒活性。其作用机制的明确,为深入理解 I 型 IFN 信号通路的调控以及开发新型广谱抗病毒药物提供了重要的理论依据。

这一研究成果意义非凡。在基础研究层面,它加深了人们对黄酮类化合物调节 IFN 信号通路机制的理解;在应用前景上,山奈酚作为一种具有潜在应用价值的新型广谱抗病毒药物,为未来应对各种病毒感染性疾病提供了新的候选药物,有望在抗病毒药物研发领域掀起新的研究热潮,为人类对抗病毒感染增添有力的 “武器” 。

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