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作者:Cathy
導言:今年早些時候,吉利德公司的抗病毒藥物——瑞德西韋(Remdesivir)治癒美國新冠肺炎患者的消息使人們對這種藥物抱有很大期望。而研究表明,瑞德西韋對新冠肺炎的病死率沒有很大改善,但能幫助病人恢復。近期有研究人員通過細胞實驗發現,一種海藻提取物抗新冠病毒能力大大優於瑞德西韋。
新冠病毒表面的刺突蛋白會附著在人體細胞表面的ACE-2受體上。一旦固定,病毒會將其自身的遺傳物質注入細胞,劫持細胞機制以複製病毒。但病毒也可以很容易被欺騙,將病毒鎖定在一個提供類似受體的「誘餌分子」上,被中和的病毒就會被捕獲並最終自然降解。先前有研究表明,這種誘餌技術可捕獲登革熱,寨卡病毒和甲型流感病毒等。
近日,有研究人員利用這種誘餌技術,測試了針對新冠病毒的幾種多糖的抗病毒效力,結果發現,其中一種可食用海藻提取物的性能大大優於瑞德西韋。
該研究由美國倫斯勒理工大學領導,並於7月24日在線發表在《Cell Discovery》上。題為「Sulfated polysaccharides effectively inhibit SARS-CoV-2 in vitro」。
該研究是倫斯勒理工大學生物技術與跨學科研究中心(CBIS)的研究人員針對新型冠狀病毒等,研發的誘餌策略的最新實例。
該研究的通訊作者,倫斯勒理工學院化學與生物工程系Jonathan Dordick教授說:「我們正在嘗試阻斷病毒感染,以便迅速應對流行病,而現實是我們沒有強大的抗病毒藥物。為了保護自己免受未來流行病的侵襲,我們需要一套能夠快速適應新出現的病毒的方法。」
肝素是一種常見的血液稀釋劑,其中一種去除抗凝血特性的肝素變體,在抑制SARS-CoV-2感染哺乳動物細胞方面與瑞德西韋相當。
這項研究在三種肝素變體(肝素,三硫酸肝素,和一種非抗凝低分子量肝素)和從海藻中提取的兩種巖藻聚糖(RPI-27和RPI-28)中測試抗病毒活性。這五種化合物都是糖分子的長鏈硫酸化多糖。本月早些時候發表在《抗病毒研究》的一項結合研究結果表明,這種結構構象是一種有效的誘餌。
研究人員進行了一項稱為EC50(抑制50%病毒感染性的化合物有效濃度的簡寫形式)的劑量反應研究,實驗中五種化合物均對哺乳動物細胞有效。對於以摩爾濃度給出的EC50結果,該值越低表示該化合物越有效。
RPI-27的EC50值約為83納摩爾,而先前在同一哺乳動物細胞上對瑞德西韋的類似體外獨立獨立試驗得出的EC50值為770納摩爾。肝素的EC50值為2.1微摩爾,大約是瑞德西韋的活性的三分之一,而非抗凝肝素類似物的EC50值為5.0微摩爾,大約是瑞德西韋的活性的五分之一。
幾種硫酸多糖的抗病毒活性評估
另一項測試發現,即使在最高測試濃度下,五種化合物都沒有細胞毒性。
倫斯勒理工學院化學與生物工程系Robert Linhardt教授說:「這種新的感染方式引起了我們的興趣。目前的想法是,COVID-19感染是從鼻腔開始的,實驗中的任一種物質都可能是鼻噴霧劑的基礎。如果能儘早治療感染,那麼就有辦法阻斷感染。」他正在與 Dordick教授合作制定誘餌策略。
Dordick教授補充說,海藻提取物「可以作為口服製劑的基礎以抵抗潛在的胃腸道感染」。
在研究SARS-CoV-2的測序數據時,Dordick和Linhardt識別了刺突蛋白結構上的幾個基序,這些基序有望與肝素相容,這一結果在結合研究中得到了證實。刺突蛋白被聚糖大量包裹,這是一種適應性反應,可以保護它不受可能降解它的人體內酶的影響,並使其與細胞表面的特定受體結合。
Dordick說:「這是一個非常複雜的機制,坦率地說,我們不了解其中所有的細節,但是我們正在獲得更多信息。這項研究清楚地表明,硫酸鹽多糖分子量越大,分子上的陷阱數量就越多,從而可以捕獲病毒。」
CBIS主任Deepak Vashishth說:「 Dordick和Linhardt教授的這項令人振奮的研究旨在通過研究新的治療方法和現有藥物的用途來應對COVID-19流感大流行的挑戰。」
參考:
【2】https://medicalxpress.com/news/2020-07-cell-seaweed-outperforms-remdesivir-blocking.html
【4】https://baijiahao.baidu.com/s?id=1665994121628284190&wfr=spider&for=pc