安石榴苷通过双重抑制凋亡与炎症通路治疗肠道病毒感染的机制研究：系统药理学与实验验证

为应对肠道病毒A/B型（如EV-A71和CVB3）感染缺乏广谱抗病毒药物的难题，江苏大学团队结合系统药理学与实验验证，首次揭示天然化合物安石榴苷（Punicalagin）通过靶向宿主凋亡因子（CASP3、BAD）和炎症通路（TNF-α、IL-6），并直接结合病毒VP1蛋白，实现双机制协同抗病毒。该研究证实安石榴苷在体外（EC50≈1μM）、小鼠模型（生存率提升>50%）中均显著抑制病毒复制，为婴幼儿及免疫缺陷人群的肠道病毒防治提供新策略。

　　

论文解读

肠道病毒A型（如EV-A71）和B型（如CVB3）感染可引发手足口病、无菌性脑膜炎和心肌炎等严重并发症，对婴幼儿及免疫缺陷人群构成重大威胁。尽管已有脊髓灰质炎病毒和EV-A71疫苗获批，但肠道病毒血清型超百种、变异速度快，导致广谱抗病毒药物研发困难。目前临床缺乏特异性治疗药物，主要依赖退热或止泻等对症治疗。在这一背景下，天然化合物的多靶点作用机制为抗病毒研究提供了新思路——安石榴苷作为具有显著抗炎活性的天然成分，能否通过调控宿主细胞通路对抗多种肠道病毒？

江苏大学附属人民医院重症医学研究所与医学院生物信息与智能诊断系的研究团队，通过整合网络药理学预测、分子对接、细胞实验和小鼠模型验证，系统研究了安石榴苷抗肠道病毒的作用机制。关键技术包括：（1）基于SwissTarget等数据库筛选药物-疾病共同靶点；（2）利用AutoDock进行安石榴苷与宿主蛋白（如CASP3、TNF-α）及病毒VP1蛋白的分子对接；（3）采用CCK-8法检测细胞毒性（CC₅₀=128μM）和抗病毒活性（EC₅₀≈1μM）；（4）TUNEL法分析细胞凋亡；（5）qRT-PCR量化炎症因子（IL-6、TNF-α）；（6）EV-A71/CVB3感染的乳鼠模型（腹腔注射病毒，口服给药5mg/kg）评价生存率及组织病理。

结果分析

1. 网络药理学揭示多靶点协同机制
通过229个安石榴苷作用靶点与9,911个肠道病毒重症并发症靶点的交集分析（图1D），发现80%以上靶点与凋亡（BAD、CASP3）、炎症（TNF、IL-6）和PI3K-Akt信号通路相关（图1E-F）。分子对接证实安石榴苷与关键靶点结合能达-1.28至-5.45 kcal/mol（表1），其中凋亡因子BAD（-5.45）和CASP3（-4.43）结合最强。

2. 跨血清型抗病毒活性验证
在Vero细胞中，安石榴苷对CVB3和EV-A71的EC₅₀分别为0.77μM和1.01μM（图2A-B），选择性指数（SI）>100。感染乳鼠模型显示，药物治疗组生存率显著提升（EV-A71组从30%→70%，CVB3组从20%→60%）（图2F-G），脑组织海马区神经元凋亡和心肌细胞嗜酸性坏死明显缓解（图2H）。

3. 双机制调控宿主应答
• 抗凋亡作用：TUNEL实验表明，安石榴苷使CVB3/EV-A71感染的Vero细胞凋亡率降低>50%（图4）。
• 抗炎作用：在A549细胞中，药物剂量依赖性地抑制病毒诱导的IL-6、TNF-α等因子高表达（图5D-E），EC₅₀约1.6μM。

4. 直接靶向病毒结构
分子对接发现安石榴苷与EV-A71/CVB3的VP1衣壳蛋白结合能分别为-2.12和-2.82 kcal/mol（表2，图6A-B）。qRT-PCR证实其能抑制VP1表达，且预处理给药（感染前6小时）效果最优（图6F-G），表明其兼具预防性抗病毒潜力。

结论与意义

本研究首次阐明安石榴苷通过三重机制发挥广谱抗肠道病毒活性：（1）直接结合病毒VP1蛋白抑制复制；（2）阻断宿主凋亡通路（靶向CASP3/BAD）；（3）抑制炎症风暴（下调IL-6/TNF-α）。这种"病毒-宿主"双靶向特性使其克服了血清型多样性难题，尤其适用于免疫缺陷人群的共病（co-morbidity）治疗。论文发表于《Virology Journal》，不仅为天然化合物抗病毒研究提供了"系统药理学-实验验证"范式，也为临床开发EVs广谱药物开辟了新路径。未来需进一步优化安石榴苷的给药策略（如纳米递送）并探索其对抗其他RNA病毒的潜力。