5,6-二羟基黄酮通过阻断病毒进入宿主细胞发挥抗β冠状病毒活性及其机制研究

为解决新冠病毒变异株及β冠状病毒缺乏特效药的问题，研究人员针对黄酮类化合物5,6-二羟基黄酮（5,6-DHF）开展抗病毒机制研究。通过微中和试验（MNT）和空斑减少中和试验（PRNT）发现，5,6-DHF对SARS-CoV-2奥密克戎变异株EG.5.1.1和HCoV-OC43均具有显著抑制作用，其作用机制是通过靶向刺突蛋白（spike）受体结合域（RBD）阻断病毒进入宿主细胞。该研究为开发广谱抗β冠状病毒药物提供了新策略。

　　

新冠病毒（SARS-CoV-2）的持续变异和β冠状病毒的广泛传播对全球公共卫生构成严峻挑战。尽管已有部分抗病毒药物和疫苗投入使用，但病毒的高突变率导致现有疗法效果受限，尤其是奥密克戎变异株EG.5.1.1等新毒株的出现加剧了临床治疗难度。此外，常见的人类β冠状病毒如HCoV-OC43虽通常引起轻症，但在免疫力低下人群中可能导致严重疾病。目前，针对这类病毒的特异性治疗手段仍显不足，开发广谱、高效且安全的抗病毒药物成为迫切需求。

为应对这一挑战，来自国内的研究团队在《Virus Research》发表了一项重要研究，系统探究了黄酮类化合物5,6-二羟基黄酮（5,6-DHF）的抗β冠状病毒活性及其作用机制。研究发现，5,6-DHF不仅能有效抑制SARS-CoV-2奥密克戎变异株EG.5.1.1，还对HCoV-OC43展现出显著抗病毒效果，其作用机制与已知的3CL蛋白酶抑制剂（如尼马瑞韦）截然不同，而是通过靶向病毒刺突蛋白（spike）的受体结合域（RBD），阻断病毒与宿主细胞受体ACE2的结合，从而抑制病毒入侵。

研究采用微中和试验（MNT）和空斑减少中和试验（PRNT）评估抗病毒活性，通过分子对接和假病毒入侵实验解析作用靶点，并结合时间添加实验明确药物作用阶段。此外，团队还合成了5,6-DHF的结构衍生物（如5,6-二甲氧基黄酮和5,6-亚甲二氧基黄酮），通过构效关系分析揭示了5,6-二羟基（儿茶酚）结构对活性的关键作用。

3.1. 黄酮类化合物的抗SARS-CoV-2活性比较
通过对比5,6-DHF、黄芩素（baicalein）和白杨素（chrysin）的抗病毒效果，发现5,6-DHF对SARS-CoV-2奥密克戎变异株EG.5.1.1的中和活性（IC₅₀
= 1.716 μM）显著优于黄芩素（IC₅₀
= 5.570 μM），而白杨素几乎无活性。结构修饰实验证实，5,6位羟基的甲基化或亚甲基化会完全丧失抗病毒活性，凸显儿茶酚结构的必要性。

3.2. 3CL蛋白酶抑制实验揭示独特机制
尽管黄芩素可通过抑制3CL蛋白酶（3CLpro）发挥抗病毒作用，但5,6-DHF对该酶的抑制活性极低，提示其作用机制独立于3CLpro通路。

3.3. 5,6-DHF靶向刺突蛋白阻断病毒入侵
时间添加实验显示，5,6-DHF仅在病毒入侵阶段（共处理组）发挥显著抑制作用。分子 docking 表明，5,6-DHF能以-8.3 kcal/mol的结合能嵌入SARS-CoV-2 RBD的活性口袋，而假病毒入侵实验进一步证实其可剂量依赖性（20 μM时抑制率46.62%）降低病毒进入ACE2表达细胞的效率。

3.4. 广谱抗β冠状病毒活性验证
在HCoV-OC43感染模型中，5,6-DHF（IC₅₀
= 1.355 μM）表现出持续5天的病毒抑制能力，且作用机制同样依赖于阻断病毒入侵。

这项研究首次系统阐明了5,6-DHF作为spike-RBD抑制剂的抗β冠状病毒机制，其独特的靶点选择性和广谱活性为应对病毒变异提供了新思路。与现有3CLpro抑制剂（如尼马瑞韦）相比，5,6-DHF针对病毒入侵阶段的抑制作用可能更适合用于暴露后预防。此外，研究揭示的黄酮类化合物构效关系为后续药物优化提供了明确方向。未来研究需进一步评估5,6-DHF对最新变异株（如JN.1）的活性，并探索其与其它作用机制药物的联用潜力。该成果不仅为抗冠状病毒药物开发提供了先导化合物，也为天然产物在抗病毒领域的应用奠定了重要基础。