迷迭香酸作为广谱抗病毒候选分子:多靶点作用机制、临床前证据及猴痘(Mpox)治疗前景

《Phytochemistry Reviews》:Rosmarinic acid as a broad-spectrum antiviral candidate: multifunctional mechanisms, molecular targets, preclinical evidence, and future therapeutic prospects for monkey pox

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月24日 来源:Phytochemistry Reviews 6.3

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  迷迭香酸(rosmarinic acid, RA)是一种天然多酚类化合物,对多种病毒具有强效抗病毒活性。本综述全面涵盖了RA的作用机制、证据及潜在治疗用途。其通过干扰病毒蛋白及病毒生命周期的多个阶段,包括直接杀病毒活性、病毒附着与入侵、病毒复制酶以及宿主免疫应

  
迷迭香酸(rosmarinic acid, RA)是一种天然多酚类化合物,对多种病毒具有强效抗病毒活性。本综述全面涵盖了RA的作用机制、证据及潜在治疗用途。其通过干扰病毒蛋白及病毒生命周期的多个阶段,包括直接杀病毒活性、病毒附着与入侵、病毒复制酶以及宿主免疫应答调节,展现出强大的抗病毒效果。其免疫调节和抗氧化作用增强了抗病毒活性。RA对肠道病毒尤其有效,特别是肠道病毒71型(enterovirus 71, EV-A71),可通过阻止病毒衣壳蛋白与宿主细胞受体的结合发挥抑制作用。此外,RA通过破坏ε RNA-聚合酶复合体抑制乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)。它还可能用于冠状病毒包括严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2),通过抑制主蛋白酶或调节炎症通路发挥作用。临床前研究已证实RA的安全性和有效性;然而,临床研究有限,且生物利用度和标准化等问题有待进一步探究。递送系统和联合疗法的进展改善了治疗效果。基于本综述和计算机模拟验证,RA是一种具有多模式作用机制的有前景的天然抗病毒剂,值得进一步研究以开发针对病毒感染的预防和治疗方案。
引言(Introduction)

病毒性疾病对全球健康构成重大威胁,每年导致近1500万人死亡,其中病毒感染死亡率高。COVID-19已造成全球约710万人死亡。病毒性疾病按感染途径和部位可分为呼吸道、血源、虫媒、食水源性、神经性、出血性、新发或致癌性等类别。主要挑战包括病毒高突变能力、耐药性以及缺乏有效药物。目前已有多种病毒蛋白被证实可作为药物靶点,如主蛋白酶、刺突蛋白、RNA依赖性RNA聚合酶、逆转录酶、整合酶、HBV聚合酶、NS5B聚合酶、NS2B-NS3蛋白酶等。猴痘(Mpox,MPOXV)由双链DNA病毒引起,基因组约19700碱基对,分为Clade I和Clade II两个分支,其中Clade I毒力更强。计算机辅助药物设计(CADD)在发现新抗病毒药物中发挥重要作用,天然产物来源的多酚类分子受到关注。迷迭香酸(RA)是一种天然多酚,具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗病毒等活性,本文旨在系统评估其抗病毒潜力,并探索其对猴痘病毒的未开发治疗效应。

迷迭香酸的生物合成(Biosynthesis of rosmarinic acid)

RA的生物合成由两条独立途径汇合而成:一条起始于L-苯丙氨酸,经脱氨生成反式肉桂酸,再羟化为对香豆酸,进而转化为4-香豆酰辅酶A;另一条起始于L-酪氨酸,转化为4-羟基苯丙酮酸,再还原为4-羟基苯乳酸。最终4-香豆酰辅酶A与4-羟基苯乳酸缩合生成RA。

数据收集与方法(Data collection and methods)

研究人员通过Science Direct、Google Scholar、Research Gate、Springer、Wiley、Taylor & Francis等数据库,使用“rosmarinic acid”“antiviral potential of rosmarinic acid”等关键词检索2005—2025年文献,共纳入84篇文章,其中62篇涉及RA的来源和抗病毒潜力。

软件与硬件(Software’s and hardware’s)

采用计算机模拟药物发现方法,从蛋白质数据库(PDB)获取猴痘病毒负责免疫逃逸、生存和复制的蛋白——poxin(PDB ID: 8C9K)和helicase E5(PDB ID: 8XIF),利用Maestro V14.5(Schr?dinger Suite)在Linux系统的高配置工作站上进行分子对接研究。

天然来源与提取方法(Natural sources of RA and extraction methods)

RA主要存在于唇形科和紫草科植物中,如迷迭香(Rosmarinus officinalis)、香蜂花(Melissa officinalis)、紫苏(Perilla frutescens)、鼠尾草(Salvia miltiorrhiza)等,其含量随器官、产地和采收时间变化。传统提取方法包括浸渍法和索氏提取;绿色提取技术包括超声波辅助提取(UAE)、微波辅助提取(MAE)、超临界流体提取(SFE)等。优化研究表明,乙醇浓度是影响酚类物质和RA提取的关键参数。此外,细胞悬浮培养和代谢工程等生物技术方法可提高RA产量,并具备可持续性和可扩展性。

RA的抗氧化与抗炎潜力(Antioxidant and anti-inflammatory potential of Rosmarinic acid)

研究表明,RA可调节日本脑炎病毒(JEV)感染的BV-2细胞中促炎细胞因子和趋化因子释放,如IL-12、TNF-α、IFN-γ、MCP-1和IL-6。RA通过抑制LPS激活的TLR4/MyD88/NF-κB通路减轻乳腺结构损伤,下调JEV诱导的IL-6、IL-1β、TNF-α和CCL-2表达。在氧化应激模型中,RA提高谷胱甘肽(GSH)水平,降低丙二醛(MDA)含量,清除活性氧(ROS),并调节ERK1/2、MAPK、STAT3、PI3K/Akt、NF-κB和Nrf2等通路。同时,RA上调ME1、IDH1和6-PGDH表达,增强抗氧化酶水平,抑制CD44、iNOS、TNFα和IL-1β等炎症相关基因。

抗病毒作用(Antiviral effects on viruses)

肠道病毒A71(EV-A71):RA通过阻断病毒衣壳蛋白VP1与宿主受体P-选择素糖蛋白配体-1(PSGL-1)和硫酸乙酰肝素的结合,抑制病毒附着和入胞,但不影响SCARB2介导的入胞。体外实验中,RA对EV-A71有强杀病毒活性,EC21为4.33±0.18 μM,并在新生小鼠模型中减少病毒复制、延缓疾病进展、降低麻痹评分和提高存活率。RA还抑制ROS介导的p38激酶激活及hnRNPA1转位,下调VP1表达和病毒RNA。分子对接显示RA与VP1疏水口袋的GLY223、TYR201、ASN228和MET225相互作用,对接得分为?9.1 kcal/mol。

乙型肝炎病毒(HBV):在HBV感染的肝细胞模型中,30 μM RA单独使用可显著降低细胞外HBV DNA,与拉米夫定(10 nM)联用增强抗病毒效果,并降低细胞内HBV RNA和HBsAg水平,表明RA抑制HBV复制。

SARS-CoV-2:在Vero细胞中,RA对SARS-CoV显示抗病毒活性,IC50为25.47 ng/mL,约70.2%噬斑抑制且无细胞毒性。分子对接显示RA与刺突蛋白和主蛋白酶(Mpro/3CLpro)结合,尤其对Mpro亲和力更强,可能干扰病毒多蛋白切割和复制。

登革病毒(DENV):RA对四种登革病毒血清型均有抑制作用,其中DENV1最敏感(EC50=13.73 μg/mL,选择性指数SI≥728),其次为DENV2(EC50=77.74 μg/mL),DENV3和DENV4效果较弱。RA通过结合包膜结构域III(EDIII)抑制病毒进入,降低噬斑形成和感染性。

日本脑炎病毒(JEV):RA在BV-2细胞中抑制病毒复制和JEV诱导的炎症,抑制NF-κB信号,促进IκB-α表达。在JEV感染的BALB/c小鼠模型中,腹腔注射RA(25 mg/kg/天)显著降低病毒载量、抑制神经炎症,约80%处理小鼠存活,而未处理小鼠全部死亡。

人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1):RA及其合成衍生物具有抗HIV-1活性,硝基和二硝基取代的RA类似物在MT-4细胞中效力比RA高10—100倍,且细胞毒性低,提示结构优化可用于开发新型抗HIV药物。

利用纳米技术增强RA的抗病毒效果(Enhanced antiviral effects of rosmarinic acid using nanotechnology-based drug delivery approach)

RA水溶性差、代谢快、生物利用度低,限制其临床应用。纳米递送系统如糖质体、透明质酸体和糖-透明质酸囊泡可保护药物、提高细胞摄取和靶向递送。负载RA的糖-透明质酸囊泡在HSV-1(KOS株)感染中有效抑制病毒附着、进入、复制和再感染,保护Vero细胞免受细胞病变效应,效果优于阿昔洛韦。较高浓度下,纳米囊泡还可直接灭活HSV-1颗粒,破坏病毒包膜完整性。

RA及其衍生物(Rosmarinic acid and its derivatives)

丹酚酸B与丹酚酸H(Salvianolic acid B & H):丹酚酸B具有抗炎、抗凋亡、抗纤维化和抗氧化活性,通过清除ROS和调节Nrf2/Keap1通路保护细胞,改善心血管和脑血管疾病,促进内皮化和血管移植相容性。丹酚酸H可减少HaCaT细胞、NHDF和PBMC中促炎细胞因子释放,抑制NLRP3炎症小体形成,并抑制环氧合酶-2(COX-2)和5-脂氧合酶(5-LOX)活性,IC50分别为11.53 μg/mL和2.41 μg/mL。

紫草酸(Lithospermic acid):紫草酸是从丹参中提取的水溶性酚类化合物,具有抗炎、抗氧化、促进自噬和抗凋亡特性。它可激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和Nrf2/HO-1信号通路,减轻心肌缺血再灌注损伤,降低梗死面积,并改善心脏功能。此外,9-紫草酸甲酯抑制胶质母细胞瘤细胞生长和迁移。

蜂花酸和鼠尾草酸K(Melitric acid and sagerinic acid K):蜂花酸A和B从香蜂花叶中分离,具有三缩酚酸结构;鼠尾草酸是从丹参中分离的环丁烷衍生物。目前尚无关于这些代谢物的药理活性报道。

拉布多森(Rabdosiin):从狭义薰衣草中分离,含有两个咖啡酰基,表现出抗氧化、神经保护和抗HIV活性。其超氧化物和羟基自由基清除能力比RA更强,四聚体衍生物具有抗糖尿病和抗氧化潜力。

针对猴痘病毒的理性假说驱动视角(Rational hypothesis-driven perspective on rosmar
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