糖皮质激素泼尼松龙与黄酮类芹菜素抑制SARS-CoV-2病毒复制的计算与实验研究

针对SARS-CoV-2变异株Spike蛋白与ACE2受体结合增强导致的免疫逃逸问题，研究人员通过分子对接、MD模拟及体外实验筛选FDA批准化合物，发现黄酮类Chrysin（IC50 1.93 μM）和糖皮质激素Prednisolone（IC50 13.27 μM）能显著抑制Spike-ACE2互作并阻断病毒复制，为抗COVID-19药物再开发提供新策略。

　　

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情暴发以来，SARS-CoV-2病毒通过其表面的刺突蛋白（Spike）与人体血管紧张素转换酶2（ACE2）受体结合入侵细胞。随着病毒持续变异，Delta等变异株在Spike蛋白受体结合域（RBD）积累的关键突变（如L452R、T478K）显著增强了与ACE2的亲和力，导致传播力上升和抗体中和逃逸，使得现有疫苗和疗法面临挑战。面对这一紧迫问题，研究人员将目光投向阻断Spike-ACE2互作这一关键环节——若能找到高效抑制这一相互作用的化合物，便可能开发出广谱抗病毒药物。

发表在《Microbial Pathogenesis》的这项研究中，来自印度医学研究理事会（ICMR）等机构的研究团队采用"计算筛选+实验验证"的双轨策略，对FDA已批准药物库进行系统性挖掘。通过分子对接（Molecular Docking）和200纳秒分子动力学模拟（MD）初筛出10个候选化合物，再经夹心ELISA和微量热泳动（MST）技术验证其干扰Spike-ACE2结合的能力，最终发现天然黄酮类化合物芹菜素（Chrysin）和糖皮质激素泼尼松龙（Prednisolone）表现突出。这两种药物在细胞实验中均显示出抑制病毒复制的活性，其中Chrysin的半数抑制浓度（IC₅₀）低至1.93 μM，展现了显著的开发潜力。

关键技术方法包括：1）从PDB数据库获取Delta变异株Spike RBD（7URS）和hACE2（6M0J）晶体结构；2）采用Schr?dinger软件进行蛋白质-蛋白质对接；3）通过200 ns MD模拟评估复合物稳定性；4）使用夹心ELISA定量检测化合物对Spike-ACE2结合的抑制率；5）基于Vero E6细胞的SARS-CoV-2复制抑制实验。

【Protein Retrieval and Preparation】
研究团队选择Delta变异株Spike RBD作为靶点，因其携带的RBD突变（如T478K）可增强ACE2结合能力。通过分子动力学模拟发现，这些突变导致RBD构象变化，形成更稳定的Spike-ACE2复合物，这为后续药物筛选提供了结构基础。

【In silico分析】
利用I-TASSER构建全长Spike蛋白模型后，对8,000余种FDA批准化合物进行虚拟筛选。Chrysin和Prednisolone在对接评分中位列前茅，其结合位点分析显示两者均可插入Spike RBD与ACE2的界面，通过氢键和疏水作用破坏关键残基（如K417、Y453）的相互作用。

【Results】
体外实验证实，Chrysin和Prednisolone分别使Spike-ACE2复合物形成减少78%和65%。MST测定显示两者与Spike RBD的解离常数（K_d）为微摩尔级。在病毒抑制实验中，10 μM Chrysin处理使病毒载量下降2个对数级，效果优于Remdesivir对照组。

【Discussion】
该研究首次揭示糖皮质激素类药物Prednisolone除抗炎作用外，还可直接靶向病毒入侵机制。Chrysin作为膳食补充剂成分，其高安全性尤为可贵。两者通过独特的"双刃剑"机制——既阻断Spike-ACE2互作，又可能调节宿主免疫应答，为应对变异株提供了新思路。

这项研究的突破性在于：1）发现现有药物新靶向功能；2）提供针对Delta等变异株的广谱抑制剂；3）建立从计算预测到细胞验证的快速筛选流程。未来需在动物模型中验证其体内效果，并探索与其他抗病毒药物的协同作用。论文中披露的Spike RBD-抑制剂复合物结构数据（DOI:10.1016/j.micpath.2023.xxxxx）为后续理性药物设计提供了重要参考。