赵光平 (山东省临朐县畜牧局 262600)
中药抗流感病毒机制的研究进展
赵光平 (山东省临朐县畜牧局 262600)
流感病毒是引起急性呼吸道传染病的主要病原体,是造成人类与动物死亡的重要病因之一。2009年许多国家暴发了H1N1流感病毒,使得数以万计的人民感染,并带来了世界性的经济损失,引起了人群的恐慌。目前国际上预防与治疗流感的主要措施是疫苗接种和抗病毒化学药物治疗。临床上应用的抗病毒药物一般设计为作用于病毒的蛋白质,这些药物的特异性较强,其作用靶点多为病毒复制过程中的关键酶,抗病毒谱较窄,同时又由于病毒只能在活细胞生长、流感病毒的亚型变异速度快,而疫苗研究和生产速度较慢,使得化学药物和流感病毒疫苗难以发挥其最佳预防和治疗效果,因此科学家们正寻找广谱抗病毒的药物应对突发性病毒。
中草药为天然药物,含有生物碱、多糖等多种有效生物活性物质,能发挥合成药物不能达到的手性结构药效,具有抗病毒谱广、毒副作用小,无环境污染等优点,并且中草药还含有矿物质,维生素及未知的营养因子,同时起到了预防、治疗和营养的多重作用。我国中草药资源丰富,价格低廉,有利于我们研究中药的抗病毒药效。近年来有关抗流感病毒中药的研究日益增多,用现代中药药理研究方法筛选出了一些具有发展前景的单味中药和中药有效成分,以及中药复方制剂中草药,但其机制的研究还有待完善,本文就近几年中药抗流感病毒的作用机制研究进行综述,以便中兽医研究工作者进行查找及借鉴,为中兽医学的研究做出贡献。
流感病毒属于正黏病毒科病毒,为分节段的负链RNA病毒。依据其核蛋白(NP)抗原性的差异分成A、B、C三型,分别在基因组结构、多肽组成、感染性和致病性等方面存在差异,其中以甲型流感病毒危害最大。流感病毒的基因组分节段,易发生基因重配,即不同来源的流感病毒基因节段包被在一起形成新的毒粒[1]。血凝素(H)与神经氨酸酶(N)是甲型流感病毒重要的2种抗原,由于发生抗原漂移或转移,HA有16种抗原亚型(H1-H16),NA有9种抗原亚型(N1-N9)[2]。流感病毒通过HA突起(主要为HA1)与宿主细胞表面多糖受体上的唾液酸结合,从而使病毒吸附于易感细胞表面。唾液酸通常与受体糖链N末端倒数第二个糖——主要是半乳糖(Gal)以α2,3或α2, 6糖苷键连接[3]。组织上的唾液酸受体类型在人和不同动物分布有差异。1983年,Rogers等研究结果显示,人源和猪源流感病毒偏嗜结合SAα2,6Gal,禽源病毒偏嗜结合SAα2,3Gal。病毒与宿主结合被吞入饮泡,形成胞内流感病毒侵入宿主细胞。目前为广大学者接受的致病机理主要有如下几种[4]:①流感病毒诱导宿主细胞产生凋亡是其致细胞病变的重要机理之一;②病毒感染后对细胞造成的氧化应激损伤也是学者普遍接受的致病机理;③细胞因子风暴学说等其他学术学说和理论。
2009年从感染甲型流感的美国病人身上获得并分离得到的病毒基因序列后,研究[5-7]表明这种病毒基因组由禽流感、猪流感和人流感病毒基因混合而成,是一种新型的甲型H1N1流感病毒。该病毒既有甲型流感病毒的共有特征,也有其特殊性。
2.1 直接抑制病毒 现代药理研究表明,一些单味中草药抑制或杀灭病毒的作用主要表现在阻断病毒繁殖过程中的吸附、穿入、复制、成熟的某一环节,从而达到抗病毒的目的。目前对中草药抗流感病毒的机理研究比较清楚的成分有两类:一是多酚类物质,证明其可以抑制流感病毒蛋白质和RNA合成,同时也可抑制流感病毒的吸附作用;另一类是黄酮类物质,其机理是抑制流感病毒唾液酸酶的活性和膜融合作用。
代表药物有:连翘,金银花,大青叶,黄连,黄芩,鱼腥草等。永井隆之[8]认为,黄芩根中分离出的黄酮成分F36(5, 7, 4’-三羟基-8-甲氧基黄酮/异黄芩素-8-甲醚)可较强地抑制小鼠感染流感病毒( IFV)及明显阻碍IFV对小鼠的致死活性,对IFV的唾液酸酶有特异的抑制活性,并抑制IFV的膜融合及脱壳。Nagai[9]发现,黄芩黄酮F36抗流感病毒A(H3N2 )、B的作用机制,部分是通过抑制病毒膜与病毒感染周期前期红细胞浆质/溶酶体膜溶合,从而抑制其增殖、B病毒在基质中释放及其与脂质体结合及在肺中的增殖的。胡兴昌等[10]用丙酮脱脂提取板蓝根生药的凝集素,分别测定各样品的血凝活性,用45.3 mg/ml的样品对流感病毒进行体外抑制试验,结果表明板蓝根凝集素对流感病毒具有显著的直接杀灭作用和预防作用以及较好的治疗作用,抑制流感病毒的效果与板蓝根凝集素血凝活性的高低有关。Ahmad[11]等对分自一种海洋细菌Pseudomonas sp.的氨基葡聚糖进行其硫酸盐衍生物合成研究时发现,具有L-谷氨酸的多糖硫酸化后对流感病毒A具有抗病毒活性,而对流感病毒B无活性,且其活性与目前美国临床治疗流感病A的病毒唑(ribavirin)相当。
2.2 间接抑制病毒 中草药具有免疫促进作用,如黄芪、党参、灵芝、白术、当归、熟地、白芍、淫羊藿、菟丝子、肉苁蓉、肉桂、枸杞子、吴茱萸、黄芩、黄连、鱼腥草、川芎、红花、丹参等,这些中草药能提高机体的防御功能,从而使机体达到“正气存内,邪不可干”的作用。如多种中药具有增加外周血中多核白细胞的数量,加强单核巨噬细胞系统功能,增强自然杀伤细胞(NKC)和LAK细胞活性,延缓病毒引起的细胞病变,对细胞免疫功能的双向调节,增强体液免疫,对补体系统的影响或诱生干扰素等细胞因子的作用。
李艳华等[12]在探讨自行研制的由黄芪等组成的复方中药对禽流感病毒的抑制作用等指标时,体外试验结果表明,复方中药不仅对禽流感病毒有直接灭活作用,而且对吸附于细胞表面和进入细胞内的禽流感病毒都有抑制作用;该复方中药不仅安全、而且能增强鸡的体液免疫、细胞免疫功能、增加免疫器官指数。体内试验表明,该复方中药能延长鸡的平均死亡时间,预防效果强于治疗效果。郭惠等[13]通过实验发现鱼腥草能够抗流感病毒诱导细胞凋亡,有很好的抗病毒作用。Utsunomiya等[14]甘草皂苷可以提高流感病毒感染小鼠生存率,延长生存时间,降低肺病毒滴度;但体外实验表明,甘草皂苷对于病毒生存和复制无影响。从甘草皂苷治疗的病毒感染小鼠体内分离脾T细胞转输给病毒感染小鼠,可增加生存率;当甘草皂苷与抗IFN-γ单克隆抗体同用时,不显示抗病毒作用。提示甘草皂苷保护小鼠流感病毒感染是通过刺激T细胞产生IFN-γ起作用的。
另外,随着对自由基氧化损害认识的不断深入,对自由基清除剂的研究也得到了迅速发展。有研究表明自由基在传染病的发生发展中也起了重要作用,中药的抗氧化活性,单味药如属于补益药的人参、党参、首乌、当归、黄芪等,属于清热药的苦瓜、绿茶、穿心莲、黄芩、山豆根、马齿苋、菊花等;复方中药如清宫寿桃丸、寿星宝、山海丹对氧自由基有直接清除作用,清解灵、大承气汤、金水宝胶囊、六味地黄汤、益气活血液等能直接提高SOD活性,因此具有抗病毒抗氧化的活性。
李生等[15]分析禽流感病毒与微血管内皮细胞相关性以及传统中医药与微血管内皮细胞的关系,提出中药防治禽流感的机理,即通过保护微血管内皮细胞功能的途径来防治禽流感,为进一步预防和治疗疾病提供一种新的思路。方素萍等[16]研究证实,黄连解毒汤含药血清能抑制中性粒细胞与微血管内皮细胞的黏附,从而起到保护微血管内皮细胞的作用。
由上综述可以看出,经过研究表明许多中药不仅具有直接抑制病毒的作用,而且具有间接抑制病毒的作用。在防治流感方面,很多中药方剂有较好的疗效。但目前还没有一个作用机制相对明确,能够广泛应用于临床的理想方剂,其主要原因还是缺乏中药的基础研究,开发的药物也很难得到推广。因此,阐明中药及方剂的作用机理,构建中药有效成分方剂以进一步提高疗效,是迫切需要解决的问题。
同时,笔者在这里也想指出,现在畜牧业上出现了疾病的主症不明显,但其引起的并发症致死率强等难以治愈的现象。中药则在此时体现了许多优点:如抗病毒同时,许多药物兼有解热、抗炎等作用,对病毒引起的感染具有多重作用,如缩短发热的时间、控制炎症的扩散、促进炎症的吸收等,即多途径、多方位起作用;部分药物还能增强机体免疫功能,阻止病毒进入细胞组织,治疗其引起的并发症;中药一般很少伤害正常组织细胞,毒副作用较小;由于中药采取的是个体化的治疗,对病情更具有针对性。正是由于这种治疗过程中中药有效成分的多元化,病毒难以对其产生抗药性,使得中药在治疗病毒感染性疾病方面具有明显的优势,临床使用前景广阔。
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(2012–06–07)
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