槲皮素通过抑制角膜上皮细胞中HSV-1附着及激活Nrf2通路延缓单纯疱疹病毒性角膜炎进展

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Virologica Sinica 4.3

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  为解决临床抗HSV-1药物耐药性及潜伏感染难题,中山眼科中心团队开展槲皮素(Quercetin)抗单纯疱疹病毒1型(HSV-1)机制研究。通过体外实验证实30 μmol/L槲皮素通过阻断病毒附着及上调核因子E2相关因子2(Nrf2)抑制HSV-1复制,动物模型显示100 μmol/L槲皮素滴眼液可降低角膜和泪液病毒载量,延缓单纯疱疹病毒性角膜炎(HSK)进展。该研究为天然化合物治疗病毒性角膜炎提供新策略,发表于《Virologica Sinica》。

  

单纯疱疹病毒1型(HSV-1)感染引发的角膜炎(HSK)是全球角膜盲的首要病因,约66.6%的50岁以下人群携带该病毒。现有疗法如阿昔洛韦(Acyclovir)虽能抑制病毒DNA聚合酶,但面临耐药株涌现和无法清除潜伏感染的困境。更棘手的是,病毒可长期潜伏于三叉神经节,在应激或发热时复发。面对这一临床挑战,中山眼科中心的研究团队将目光投向天然化合物槲皮素——这种存在于鱼腥草等植物中的黄酮类物质,此前已被发现具有广谱抗病毒活性,但其抗HSV-1的具体机制及治疗HSK的潜力尚未阐明。

研究人员在《Virologica Sinica》发表的研究中,采用多学科技术手段系统评估槲皮素的抗病毒效应。通过CCK-8检测确定槲皮素对人角膜上皮细胞(HCECs)的安全浓度范围,利用HSV-1 F株和H129 GFP标记株进行不同给药时序实验,结合qRT-PCR和Western blotting分析病毒基因表达。采用AutoDock Vina模拟槲皮素与HSV-1受体nectin-1的分子对接,通过RNA测序筛选关键通路,并建立BALB/c小鼠HSK模型验证治疗效果。

槲皮素抑制HCECs中HSV-1复制的时效与机制
实验显示30 μmol/L槲皮素在预处理、共孵育和后处理三种时序中均显著降低VP16表达,且通过抗附着实验证实其能阻断HSV-1与宿主细胞结合,分子对接揭示槲皮素与nectin-1具有-6.9 kcal/mol的高结合亲和力。值得注意的是,该浓度槲皮素对HSV-1 H129 GFP株的抑制效果与10 μmol/L阿昔洛韦相当。

剂量依赖性抗病毒效应
浓度梯度实验表明,槲皮素对HSV-1复制呈剂量依赖性抑制,30 μmol/L时病毒滴度降低至17.09%。qRT-PCR检测发现槲皮素可同时抑制HSV-1立即早期基因(α4)、早期基因(UL29)和晚期基因(US6、UL48)的转录,Western blotting进一步证实其对病毒蛋白ICP4和gD的抑制作用。

Nrf2通路的关键作用
RNA测序分析发现槲皮素处理组中11,660个基因表达发生改变,氧化应激响应通路显著富集。其中核因子E2相关因子2(Nrf2)表达呈剂量依赖性上调,siRNA敲低Nrf2后,槲皮素对ICP4的抑制率下降约40%,证实Nrf2是其抗病毒效应的部分作用靶点。

动物模型验证治疗效果
在体内实验中,100 μmol/L槲皮素滴眼液使小鼠角膜病变评分降低2.3倍,泪液病毒载量减少102 PFU/mL。组织学显示其能维持角膜上皮完整性,更重要的是显著降低了三叉神经节中VP16表达,提示可能干扰病毒神经传播。

这项研究首次阐明槲皮素通过双重机制抗HSV-1:直接竞争性结合nectin-1阻断病毒附着,同时激活Nrf2通路抑制细胞内病毒复制。相较于传统核苷类似物,槲皮素对病毒生命周期的多环节干预为其克服耐药性提供可能。研究团队特别指出,槲皮素滴眼液在角膜表面的良好耐受性(70 μmol/L以下无细胞毒性)与其抗氧化特性协同,为HSK治疗提供了兼具抗病毒和角膜保护功能的候选药物。未来需进一步探索槲皮素对潜伏感染的影响及其与Nrf2通路的精确调控关系,为临床转化奠定基础。

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