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【编辑推荐】埃博拉病毒（EBOV）感染致死率高，其入侵机制亟待突破。本研究发现人可溶性 CD4（sCD4）及 CD4 模拟小分子（CD4mcs）可靶向 EBOV 糖蛋白（GP）的内体受体尼曼 - 匹克 C1（NPC1）结合位点，阻断病毒入侵。该成果为开发新型抗 EBOV 药物提供了关键靶点与思路。
埃博拉病毒（EBOV）作为丝状病毒家族的代表成员，其引发的埃博拉病毒病（EVD）具有极高的致死率，严重威胁全球公共卫生安全。EBOV 的入侵机制依赖其表面糖蛋白（GP）与宿主细胞内体受体尼曼 - 匹克 C1（NPC1）的特异性结合，然而该过程的分子细节尚未完全明晰，且目前缺乏高效的靶向治疗手段。因此，揭示 EBOV 与宿主受体相互作用的关键位点，开发新型入侵抑制剂成为亟待攻克的科学难题。
来自美国内布拉斯加大学林肯分校兽医学院及生物医学科学学院、波士顿大学国家新兴传染病实验室等机构的研究团队，在《iScience》发表研究成果，首次发现人类可溶性 CD4（sCD4）及其模拟小分子化合物（CD4mcs）能够有效抑制 EBOV 感染，并深入解析了其作用机制。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过假病毒中和实验和真实病毒感染实验（在 BSL-4 级生物安全实验室进行）验证抑制活性；利用生物层干涉 ometry（BLI）技术检测蛋白与小分子的结合亲和力及动力学；通过流式细胞术和细胞表面结合竞争实验确认靶点相互作用；运用分子对接（HDOCK 和 AutoDock Vina 程序）分析结构结合模式。
可溶性 CD4 及衍生蛋白抑制 EBOV 感染
研究发现，人 sCD4 的四域蛋白（4D-CD4）和二域蛋白（2D-CD4）均能抑制假型 EBOV 感染，其中 4D-CD4 的半数抑制浓度（IC??）为 2.76 μM，活性优于 2D-CD4（4.46 μM）。进一步构建的 CD4-Ig 和 CD4-IgG2 融合蛋白（含抗体 Fc 区域）活性显著提升，IC??分别达 1.14 μM 和 1.31 μM，且对本迪布焦埃博拉病毒（BDBV）也有抑制作用。在 BSL-4 实验室中，4D-CD4 对真实 EBOV 的 IC??为 1.07 μM，验证了其抗病毒效力。
CD4 模拟小分子（CD4mcs）的抑制作用
经典 CD4mc 化合物 NBD-556 和 NBD-557 对 EBOV 的 IC??分别为 18.21 μM 和 19.76 μM。通过结构优化，设计合成了仅修饰区域 I（取代苯环）的衍生物（如 DY-III-228），其 IC??低至 1.98 μM，表明区域 I 是结合关键位点，而区域 III（四甲基哌啶）的空间结构会显著影响活性。
作用机制与靶点特异性验证
生物层干涉实验显示，sCD4 与 EBOV GP 受体结合域（RBD）的结合亲和力在酸性条件（pH 6.1，KD=0.36 μM）下显著高于中性条件（pH 7.4，KD=52 μM），与内体环境一致。竞争结合实验证实，sCD4 和 CD4mcs 可与 NPC1 竞争性结合 GP-RBD，当 sCD4 浓度为 20 μM 时，NPC1 结合率从 76.36% 降至 20.08%。靶向突变 GP-RBD 的保守位点（W83A/F86A）后，NPC1 结合率从野生型的 94.67% 骤降至 48.97%，进一步确认了 NPC1 结合位点（NPC1bs）为作用靶点。分子对接显示，sCD4 通过氢键和盐桥与 GP-RBD 结合，CD4mcs 的苯环插入 NPC1bs 的疏水腔，模拟 CD4 的结合模式。
研究结论与意义
本研究揭示了 HIV 受体 CD4 及其模拟物对 EBOV 的抑制作用，首次证明两种远缘病毒（HIV 与 EBOV）在受体结合位点存在结构相似性 —— 均通过疏水腔容纳苯环结构的氨基酸残基（如 HIV gp120 的 CD4 结合位点容纳 CD4 的 Phe-43，EBOV GP 的 NPC1bs 容纳 NPC1 的 Phe503）。这一发现不仅拓展了对病毒入侵机制的认知，更开辟了抗 EBOV 药物研发的新方向：以 NPC1bs 为靶点，利用 CD4mcs 的小分子特性开发高效抑制剂。鉴于马尔堡病毒等其他丝状病毒也依赖 NPC1 入侵，该研究为广谱抗丝状病毒药物提供了理论基础与候选分子，具有重要的临床转化价值和公共卫生意义。
