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登革病毒(DENV)威胁全球健康,现有疫苗效果有限且缺乏靶向疗法。研究人员探究从植物中分离的异钩藤碱和比德比利碱 A 抗 DENV 活性,发现异钩藤碱更有效,能抑制病毒进入、下调细胞因子(TNF-α、IL-6 等)及 NF-κB 核转位,具开发潜力。
登革热是由登革病毒(DENV)引发的急性传染病,通过伊蚊叮咬传播,全球每年约有 3.9 亿人感染,尤其在亚洲地区肆虐。该病毒分为四个血清型(DENV-1 至 DENV-4),感染后轻者表现为发热、头痛、肌肉关节痛等登革热(DF)症状,重者可发展为登革出血热(DHF)和登革休克综合征(DSS),伴随高病毒血症、“细胞因子风暴” 及肝脏损伤,如转氨酶升高甚至急性肝衰竭。更棘手的是,二次感染时可能因抗体依赖增强作用(ADE)使病情加重。目前,唯一商业化疫苗 CYD-TDV 保护效果有限,临床治疗主要依赖支持性护理,缺乏特效抗病毒药物,因此亟需开发新的治疗手段。
在此背景下,泰国 Mae Fah Luang 大学的研究人员开展了相关研究,探究从东南亚植物密花三角瓣花(Trivalvaria costata)中分离出的两种二聚原小檗碱生物碱 —— 比德比利碱 A(bidebiline A)和异钩藤碱(heteropsine)对登革病毒的抑制作用,相关成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》。
研究用到的主要关键技术方法包括:细胞培养技术(培养 Huh7 肝细胞、EA.hy926 内皮细胞、A549 肺细胞等)、病毒感染实验、细胞 viability 检测、分子对接技术、病毒结合与内化实验、实时定量 PCR 检测细胞因子 / 趋化因子基因(TNF-α、IL-6、RANTES、IP-10)表达、免疫荧光检测核因子 -κB(NF-κB)p65 亚基的核转位。
异钩藤碱抑制 DENV 在 Huh7 细胞及其他靶细胞中的产生
为确保测试浓度无细胞毒性,先对 Huh7 细胞用 25、50、100 μM 的比德比利碱 A 和异钩藤碱处理,结果显示细胞存活率均超 90%,证明无显著毒性。随后评估抗病毒活性,发现异钩藤碱能显著降低 Huh7 细胞中 DENV 的病毒产量和感染率,且在 EA.hy926 内皮细胞和 A549 肺细胞系中也表现出抗病毒活性,效果优于比德比利碱 A。
异钩藤碱作用机制:靶向病毒感染早期阶段,干扰病毒 entry
通过时间添加实验和分子对接研究作用机制,发现异钩藤碱靶向病毒感染的早期阶段,可能与登革病毒包膜蛋白结构域 III(EDIII)结合。病毒结合和内化实验证实,异钩藤碱可破坏病毒与宿主细胞的结合及内化过程,从而抑制病毒 entry。
异钩藤碱抑制 DENV 诱导的免疫病理:下调细胞因子 / 趋化因子表达,抑制 NF-κB 核转位
DENV 感染会引发细胞因子 / 趋化因子基因(TNF-α、IL-6、RANTES、IP-10)过度表达,导致免疫病理损伤。研究表明,异钩藤碱能显著下调这些基因的表达。进一步研究发现,其作用与抑制核因子 -κB(NF-κB)的 p65 亚基核转位有关,从而减轻 “细胞因子风暴” 和炎症反应。
讨论与结论
登革病毒感染的严重性与病毒复制和宿主免疫失调密切相关,开发同时靶向病毒和免疫调节的药物至关重要。本研究表明,异钩藤碱不仅能有效抑制 DENV 感染,还能通过调节 NF-κB 通路减轻免疫病理损伤。其作用机制不同于其他已报道的生物碱,主要通过结合 EDIII 干扰病毒 entry,为登革热治疗提供了新的候选化合物。该研究为天然产物来源的抗病毒药物开发提供了思路,有望加速登革热特效治疗药物的研发进程,对全球登革热防控具有重要意义。