基于结构深度学习的海洋天然产物宿主-微生物共生误注释校正框架及其在奥那米德抗乙型肝炎病毒转录抑制机制中的应用

《Marine Drugs》：A Structure-Based Deep Learning Framework for Correcting Marine Natural Products’ Misannotations Attributed to Host–Microbe Symbiosis

本研究首次揭示海洋天然产物奥那米德A和B通过特异性抑制乙型肝炎病毒（HBV）核心启动子和X启动子转录活性，显著降低前基因组RNA（pgRNA）水平，其作用机制不同于现有核苷类似物（如替诺福韦），为开发靶向HBV转录的新型治疗策略提供了候选化合物。

　　

海洋天然产物奥那米德A和B的抗乙型肝炎病毒转录抑制机制研究

1. 1.
   引言
   慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染仍是全球重大健康负担，现有治疗方案主要依赖核苷类似物（如替诺福韦）和聚乙二醇化干扰素-α，但难以清除共价闭合环状DNA（cccDNA）。HBV进入肝细胞后，其基因组在细胞核内形成cccDNA，作为转录模板产生包括3.5-kb前基因组RNA（pgRNA）在内的五种mRNA。pgRNA作为逆转录模板，在病毒复制中起核心作用，因此靶向pgRNA转录成为治愈慢性HBV感染的新策略。

海洋天然产物因其化学结构多样性和生物活性备受关注。奥那米德A是从海绵Theonella sp.中分离的海洋化合物，前期研究发现其可抑制SARS-CoV-2入侵，但其对HBV的作用尚未明确。本研究通过HBV易感的iNTCP细胞模型，系统评估了奥那米德A及其结构类似物奥那米德B的抗HBV活性。

1. 2.
   结果

2.1. 奥那米德A和B的结构特征

奥那米德A和B具有相似的聚酮化合物核心结构，但侧链取代模式不同：奥那米德B比奥那米德A少一个羟基，导致极性差异并可能影响生物活性。

2.2. 奥那米德A和B抑制总HBV RNA及pgRNA/pcRNA水平

通过WST-8法检测显示，奥那米德A和B的半数细胞毒性浓度（CC₅₀）分别为0.53±0.10 μM和2.37±0.25 μM。在非毒性浓度下，奥那米德A和B可显著降低总HBV RNA水平，半数抑制浓度（IC₅₀）分别为0.06±0.01 μM和0.23±0.06 μM，选择性指数（SI）分别为8.83和10.30。同时，两者均能显著降低pgRNA/pcRNA水平，且作用效果优于进入抑制剂Myrcludex B（MyrB），而替诺福韦无此作用。

2.3. 奥那米德A和B在病毒进入后阶段发挥最大抑制作用

时间叠加实验表明，奥那米德在感染同时或感染后给药时表现出显著抗病毒活性，而在感染前给药几乎无效，提示其作用靶点位于HBV进入后阶段。该结果与转录抑制剂HX531的作用模式相似，而不同于结合抑制剂MyrB或内化抑制剂曲格列酮。

2.4. 奥那米德A和B抑制HBV RNA转录

进一步机制研究表明，奥那米德不影响preS1肽与钠离子-牛磺胆酸共转运多肽（NTCP）的结合、病毒内化或cccDNA形成。通过双荧光素酶报告系统检测发现，奥那米德可广泛抑制HBV核心、preS1、preS2/S和X启动子活性，其中对核心启动子和X启动子的抑制率超过70%，表明其通过干扰病毒转录机制发挥作用。

1. 3.
   讨论
   本研究首次阐明奥那米德A和B通过抑制HBV转录发挥抗病毒作用，其机制不同于替诺福韦等逆转录抑制剂。虽然奥那米德A已知可通过诱导核糖体毒性应激激活p38 MAPK和JNK通路，但本研究发现的转录抑制机制可能独立于这些激酶通路。核心启动子对肝细胞富集转录因子（如HNF4α、C/EBP和RXRα）的高度依赖性，可能是其对奥那米德敏感的重要原因。
2. 4.
   材料与方法
   奥那米德化合物从日本冲绳采集的Theonella sp.海绵中分离纯化。实验采用iNTCP细胞模型，通过RT-qPCR检测病毒RNA水平，流式细胞术分析preS1结合，T5核酸酶法检测cccDNA，双荧光素酶报告系统评估启动子活性。统计学分析采用GraphPad Prism 6软件，使用单因素方差分析和Dunnett检验。
3. 5.
   结论
   奥那米德A和B通过特异性抑制HBV RNA转录，尤其是核心启动子和X启动子活性，展现抗HBV潜力，为开发靶向病毒转录的新型治疗策略提供了候选化合物。