天然化合物阿兰内酯(ALT)体外抑制水痘-带状疱疹病毒(VZV)复制的作用机制及抗炎通路研究

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Virology Journal 4

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  针对水痘-带状疱疹病毒(VZV)现有抗病毒药物存在耐药性和副作用的问题,研究人员通过建立高通量筛选模型,发现天然化合物阿兰内酯(ALT)能显著抑制VZV在WI-38和ARPE-19细胞中的复制(IC50 5.75-6.06μM),并证实其通过干扰病毒细胞内复制阶段和调控IL-6等炎症通路发挥双重作用,为开发新型抗VZV药物提供了候选分子和理论依据。

  

水痘-带状疱疹病毒(VZV)这个看似普通的病原体,实则是个潜伏高手。它会在初次感染引发水痘后,长期潜伏于神经节,当免疫力下降时便卷土重来,导致疼痛难忍的带状疱疹。更棘手的是,现有抗病毒药物如阿昔洛韦虽有效,但耐药株的出现和药物副作用让临床治疗陷入困境。面对这一挑战,科学家们将目光投向了天然化合物宝库。

在这项发表于《Virology Journal》的研究中,中国研究人员开展了一项突破性探索。他们首先建立了一套基于绿色荧光蛋白(GFP)标记的高通量筛选系统,从50种天然化合物中锁定阿兰内酯(ALT)——这种从土木香中提取的倍半萜内酯,展现出惊人的86.6%抑制率。通过细胞活力检测、噬斑实验、Western blot和qPCR等技术,研究团队系统评估了ALT的抗病毒活性及其作用机制。

研究采用的关键技术包括:1) 建立GFP标记的VZV高通量筛选模型;2) 使用WI-38人肺成纤维细胞和ARPE-19视网膜色素上皮细胞双模型验证;3) 时间进程实验确定药物作用阶段;4) 转录组测序分析宿主应答机制;5) 通过qPCR和Western blot验证关键靶点。

【ALT抑制VZV复制】研究结果显示,ALT能显著减轻病毒感染导致的细胞病变效应(CPE),在两种细胞系中IC50分别为6.06μM和5.75μM。通过检测病毒基因ORF62(IE)、ORF21(E)和ORF68(L)的表达,证实ALT可全面抑制VZV不同时期的基因转录和蛋白合成,其中对即刻早期蛋白IE62和晚期糖蛋白gE的抑制尤为显著。

【作用阶段分析】时间进程实验揭示,ALT的抑制作用主要发生在病毒感染后阶段。当药物预先与病毒颗粒孵育时几乎无效,但在感染后给药却能显著降低ORF62表达,说明ALT通过干扰病毒在细胞内的复制过程而非直接灭活病毒颗粒发挥作用。

【炎症调控机制】转录组分析发现3657个差异表达基因,KEGG富集显示PI3K-Akt等炎症通路被显著调控。蛋白互作网络锁定IL-6为核心枢纽基因,实验证实ALT能显著降低VZV诱导的IL-6表达。这解释了ALT可能通过双重机制发挥作用:既直接抑制病毒复制,又减轻病毒引发的过度炎症反应。

这项研究首次系统揭示了ALT抗VZV的分子机制,其价值在于:1) 发现具有临床应用潜力的新型抗VZV先导化合物;2) 阐明ALT通过干扰病毒复制周期而非直接杀灭病毒的作用特点,可能降低耐药风险;3) 揭示IL-6等炎症因子在VZV致病中的作用,为开发"抗病毒-抗炎"双功能药物提供思路。特别值得注意的是,ALT对视网膜色素上皮细胞的保护作用,为治疗VZV视网膜炎(VZVR)带来了新希望。未来研究可进一步优化ALT的给药方式,并探索其与其他抗病毒药物的协同效应,为应对VZV耐药株威胁提供更多武器。

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