综述:黄芩素和黄芩苷抗SARS-COV-2感染治疗作用的全面解析

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Phytomedicine Plus CS5.7

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  这篇综述系统阐述了黄芩素(baicalein)及其葡萄糖醛酸衍生物黄芩苷(baicalin)通过靶向SARS-CoV-2刺突蛋白(Spike)/ACE2相互作用、3CLpro蛋白酶、RdRp等关键病毒靶点,以及调控NF-κB/NLRP3炎症小体信号通路,展现出的双重抗病毒与抗炎机制,为COVID-19治疗提供了天然药物开发新思路。

  

SARS-CoV-2病毒结构与生命周期
作为正链RNA病毒,SARS-CoV-2的结构蛋白包括核衣壳蛋白(N)、刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)和包膜蛋白(E),其中S蛋白通过结合宿主ACE2受体介导病毒入侵。非结构蛋白如3CLpro和PLpro负责病毒多蛋白加工,而RdRp复合体(Nsp12-Nsp7-Nsp8)驱动基因组复制。病毒变异株如Delta和Omicron的S蛋白突变显著降低了现有疫苗的中和抗体效力。

黄酮类天然产物的抗病毒特性
黄酮类化合物通过阻断病毒吸附、抑制蛋白翻译和干扰病毒组装发挥广谱抗病毒作用。其结构特征(如C6-C3-C6骨架和酚羟基)与抑制COX-2、LOX等炎症介质密切相关。黄芩素-白藜芦醇杂合体通过抑制p38-α MAPK,使IL-6和TNF-α表达降低53.5%和29.4%。

黄芩素/黄芩苷的抗SARS-CoV-2机制
靶向病毒入侵
黄芩素以IC50=37.24 μM阻断S蛋白与ACE2结合,分子对接显示其与S蛋白Gln498形成氢键(结合能-7.723 kcal/mol)。黄芩苷则下调ACE2表达,与Asp206/Glu208残基相互作用(IC50=109.6 μM)。

抑制病毒复制
黄芩素对3CLpro的抑制活性(IC50=0.94 μM)源于与催化残基His41/Cys145的π-π堆叠。其抑制RdRp的EC50为4.5 μM,强于瑞德西韦(-6.5 kcal/mol)。黄芩苷对Nsp15内切核糖核酸酶的抑制率达PRNT50=83.3 μM。

免疫调节作用
通过TLR4/MyD88/NF-κB通路,两者降低IL-1β、IL-6等细胞因子。动物实验中,黄芩素(200 mg/kg灌胃)使血清TNF-α下降,肺组织Drp1介导的线粒体分裂减少。黄芩苷激活Nrf2/HO-1通路,使SOD活性恢复164%。

药代动力学挑战
黄芩苷(BCS IV类)口服生物利用度仅0.052 mg/mL,需肠道β-葡萄糖醛酸酶转化为黄芩素(BCS II类)吸收。UGT介导的肝肠循环导致其血药浓度个体差异达3-5倍。

治疗前景
尽管存在生物利用度限制,黄芩素/黄芩苷通过多靶点作用对抗病毒变异,其抑制细胞因子风暴和肺纤维化的特性(TGF-β1/Smad2/3下调40%),为COVID-19并发症管理提供了独特优势。纳米制剂和结构修饰是提升其临床转化的关键方向。

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