“扶正祛邪”与灵芝的抗病毒作用

2020-01-13 06:40:23林志彬
中国药理学与毒理学杂志 2020年6期
关键词:三萜类灵芝病毒感染

林志彬

(北京大学医学部基础医学院药理学系,北京 100191)

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)在全球流行,其元凶是2019新型冠状病毒——严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus-2,SARS-CoV-2)。在尚无抗SARS-CoV-2特效药和疫苗之前,最原始也是最有效的办法就是检疫隔离患者。对出现症状的患者,特别是重症患者进行对症治疗和支持治疗,并且增强免疫,防止病毒感染对机体重要组织和器官的损伤,最终战胜疫病。对于易感人群,增强免疫力有助于抵抗病毒的侵袭。灵芝学术界及产业界已用实际行动支持抗疫,希望灵芝能助力防治COVID-19,保护医生和患者。

《中华人民共和国药典》(一部)收载的灵芝为担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌赤芝〔Ganoderma lucidum(Leyss.ex Fr.)Karst.〕或紫芝(G.sinenseZhao,Xu et Zhang)的干燥子实体,是法定中药材,已有许多产品被批准作为药物和保健食品上市,用于防病治病和养生保健。大量药理研究证明,灵芝(赤芝,G.lucidum)可增强免疫功能,具有抗肿瘤,镇静催眠,调节血脂,降血糖,抗疲劳,抗氧化清除自由基,保护心、脑、肺、肝和肾等器官,及抗病毒的药理作用。临床已用于治疗或辅助治疗慢性支气管炎、反复呼吸道感染、哮喘、神经衰弱、高血脂、糖尿病、肝炎和肿瘤等多种疾病[1-2]。

灵芝防治病毒性疾病,可用中医“扶正祛邪”治则来概括,即灵芝通过“扶正”增强机体免疫功能,间接抑制病毒入侵机体及在体内增殖,保护并增强机体重要器官功能,拮抗由病毒引起的氧化应激损伤;通过“祛邪”直接抑制并杀灭病毒[3-4]。

1 灵芝抗病毒作用实验室研究

自20世纪80年代起,就陆续有关于灵芝抗病毒作用的研究报道。这些研究大多采用病毒感染体外培养的细胞模型,其中个别研究也采用了病毒感染的动物模型观察灵芝的抗病毒作用。

1.1 抗流感病毒

朱宇同等[5]发现,平盖灵芝(G.applanatum)提取物(水煎剂或冷浸液)ig或ip给药,可显著增加流感病毒FM1株感染小鼠的存活率和存活时间,有较好的保护作用。MOTHANA等[6]发现,从欧洲产弗氏灵芝(G.pfeifferi)提取纯化的灵芝二醇(gano⁃dermadiol)、赤芝二醇(lucidadiol)和树舌环氧酸G(applanoxidic acid G)对甲型流感病毒和单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus-1,HSV-1)具有抗病毒活性。灵芝二醇保护MDCK细胞(来源于犬肾上皮样细胞)抗甲型流感病毒感染的EC50(50%有效浓度)为0.22 mmol·L-1,保护Vero细胞(非洲绿猴肾细胞)抗HSV-1感染的EC50为0.068 mmol·L-1。赤芝二醇和树舌环氧酸G抗甲型流感病毒感染的EC50分别为0.22和0.19 mmol·L-1。

1.2 抗单纯疱疹病毒

HSV是疱疹病毒的典型代表,感染急性期出现水疱性皮炎(即单纯疱疹),能引起人类多种疾病,如疱疹性口炎、眼结膜炎、脑炎、传染性单核细胞增多症和生殖系统感染等。

EO等[7]从灵芝子实体制备了2种水溶性提取物(GLhw和GLlw)和8种甲醇提取物(GLMe-1~8)。通过致细胞病变作用(cytopathic effect)抑制实验和斑块减少实验评价抗病毒活性。其中GLhw,GLMe-1,GLMe-2,GLMe-4和GLMe-7 对HSV-1和HSV-2及疱疹性口炎病毒(herpes stomatitis virus)印第安纳株和新泽西株的致细胞病变作用具有明显的抑制作用。在Vero和HEp-2细胞斑块减少实验中,GLhw抑制HSV-2斑块形成的EC50分别为590和580 mg·L-1,其选择性指数(selectivity index,SI)分别为13.32和16.26。GLMe-4在<1000 mg·L-1时未见细胞毒性,但对疱疹性口炎病毒新泽西株表现出强效抗病毒活性,SI>5.43。

EO等[8]从灵芝子实体分离出蛋白结合多糖GLhw,GLhw-01,GLhw-02和GLhw-03。通过体外培养细胞的空斑减少实验,检测这些化合物对HSV-1和HSV-2的抗病毒活性。其中,酸性蛋白结合多糖GLhw-02活性最强,在Vero和HEp-2细胞中,其EC50为300~520 mg·L-1,SI>20。GLhw-02经蒽酮鉴定主要由多糖(约40.6%)和蛋白质(约7.8%)组成,其碳水化合物的摩尔比为C∶H∶O=1∶2∶1。结果表明,GLhw-02有可能成为一种新的抗疱疹药物。

OH等[9-10]从灵芝子实体菌柄中分离得到一种酸性蛋白结合多糖(acidic protein bound polysac⁃charide,APBP),在Vero细胞上对HSV-1和HSV-2表现出强效抗病毒活性,其EC50分别为0.3和0.44 g·L-1。APBP 10 g·L-1对Vero细胞无细胞毒性。APBP分别与抗疱疹药阿昔洛韦(aciclovir)、阿糖腺苷或干扰素γ联用,对HSV-1和HSV-2均具有协同抑制作用。

LIU等[11-12]发现,灵芝菌丝体中分离得到蛋白多糖GLPG,其碳水化合物与蛋白质的比例为10.4∶1。在Vero细胞培养中,观察GLPG对HSV-1和HSV-2感染细胞的作用。GLPG可浓度依赖性地抑制HSV感染细胞的细胞病变,但浓度高达2 g·L-1时,对Vero细胞也无细胞毒性,病毒感染前和病毒感染时用GLPG处理的抗病毒效果显著优于感染后的效果。其抗病毒作用可能是通过干扰病毒吸附和进入靶细胞的早期事件来抑制病毒复制。他们还发现,灵芝菌丝体多糖GLP可抑制HSV-1感染Vero细胞,在细胞感染HSV-1前、感染后和感染同时将GLP加入到细胞悬液中,其EC50分别为4.6,50.0和17.0 mg·L-1,SI分别为435,40和118。如果将GLP与细胞共孵育后,再感染病毒,其EC50为11.0 mg·L-1,SI为182。在病毒的生物大分子合成完成后及子代病毒颗粒尚未释放出来前去掉GLP,其对病毒感染无抑制作用。定量PCR实验表明,GLP抑制HSV-1感染的作用是通过阻断病毒感染细胞与细胞表面蛋白的早期吸附来实现的。

IWATSUKI等[13]发现,从灵芝中提取纯化的多种三萜类化合物,在Raji细胞(人淋巴瘤细胞)中对Epstein-Barr病毒(EBV,人类疱疹病毒4型)早期抗原活化有抑制作用。ZHENG等[14]发现,从灵芝提取的5种三萜类化合物,包括灵芝酸A(ganoderic acid A)、灵芝酸B(ganoderic acid B)、灵芝醇B(ganoderol B)、灵芝酮三醇(ganodermanontriol)和灵芝酮二醇(ganodermanondiol),在浓度为1 mmol·L-1时,对体外培养的Raji细胞和B95-8 细胞无细胞毒性,但显著降低鼻咽癌细胞5-8F的存活率;在浓度为3.2 nmol·L-1时,显著抑制EBV早期抗原和EBV衣壳抗原活化;在浓度为10 μmol·L-1时,抑制端粒酶活性。分子对接还表明,灵芝酸A能够作为配体抑制端粒酶。该结果提示,灵芝及其所含的三萜类化合物对鼻咽癌有潜在的防治作用。

1.3 抗肝炎病毒

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)是引起乙型肝炎(简称乙肝)的病原体,属嗜肝DNA病毒科。

张正等[15]发现,平盖灵芝(树舌,G.applanatum)、黑灵芝(G.atrum)和薄盖灵芝(薄芝,G.capense)可在体外抑制HBV DNA聚合酶,减少HBV DNA复制,抑制PLC/PRF/5细胞(人肝癌细胞)分泌乙肝病毒表面抗原(HBsAg)。他们在鸭肝炎模型上进一步观察药物的整体抗病毒疗效。结果显示,每天口服平盖灵芝液(50 mg·kg-1)2次,连续用药10 d,能降低鸭HBV在感染幼鸭体内的DNA聚合酶活性和DNA复制水平,表明平盖灵芝对鸭体内的HBV有抑制作用。

LI等[16]报道,转染了HBV DNA的人肝癌HepG2细胞可表达HBsAg、HBV核心抗原(HbcAg)和HBV结构蛋白,能够稳定地产生HBV病毒成熟颗粒。从灵芝培养液中提取的灵芝酸(ganoderic acid)浓度依赖性地(1~8 mg·L-1)抑制 HBsAg(20%)和HBcAg(44%)的表达和产生,提示灵芝酸抑制了肝细胞中HBV的复制。

1.4 抗人类免疫缺陷病毒

人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)能攻击人体免疫系统,引起获得性免疫缺陷综合征(acquired human immunodeficiency syndrome,AIDS)。1型HIV(HIV-1)广泛分布于世界各地,是引起全世界AIDS流行的病原,目前对HIV的研究以HIV-1为主。

EL-MEKKAWY等[17]报道,灵芝子实体甲醇提取物中分离的三萜类化合物具有抗HIV-1细胞病变作用和抑制HIV-1蛋白酶作用,但对HIV-1逆转录酶活性无抑制作用。

MIN等[18]从灵芝孢子中提取出的灵芝酸B、赤芝萜醇B(lucidumol B)、灵芝酮二醇、灵芝酮三醇和丹芝酸A,对HIV-1蛋白酶活性有较强抑制作用。

SATO等[19]从灵芝子实体中分离得到新型高氧化羊毛甾烷型三萜化合物灵芝酸GS-2、20-羟基赤芝酸N(20-dehydrolucidenic acid N)、20(21)-羟基赤芝酸N〔20(21)-dehydrolucidenic acid N〕和灵芝醇F对HIV-1蛋白酶有抑制作用,50%抑制浓度(IC50)为20~40 μmol·L-1。

MIZUSHINA等[20]从灵芝子实体中分离出具有选择性抑制真核DNA聚合酶活性的3个萜类化合物,其中赤芝酸O(lucidenic acid O)和赤芝内酯(lucidenic lactone)抑制小牛DNA聚合酶α和大鼠DNA聚合酶β的活性,也抑制HIV-1逆转录酶的活性,啤酒甾醇(cerevisterol)只抑制DNA聚合酶α的活性。这3种化合物对原核生物的DNA聚合酶和其他DNA代谢酶活性无影响。

EL DINE等[21]从越南灵芝(G.colossum)子实体提取的羊毛甾烷三萜(colossolactoneⅤ,colosso⁃lactoneⅥ,colossolactoneⅦ,colossolactoneⅧ和colossolactone E)可抑制HIV-1蛋白酶活性,最强IC50为5 ~13 mg·L-1。

余雄涛等[22]发现,灵芝(G.lucidum)孢子水提物抑制猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus,SIV)感染来源于人T淋巴细胞系的CEM×174细胞,其IC50为(66.6±20.2)mg·L-1。主要作用在SIV病毒感染的早期阶段,与抑制SIV病毒的吸附或穿透细胞有关,且能降低SIV P27衣壳蛋白的表达水平。

1.5 抗新城疫病毒

新城疫病毒(Newcastle disease virus)是一种副黏液病毒,在禽鸟间有很高的传染性和致死率,人类接触病禽感染引起结膜炎或淋巴腺炎。SHAMAKI等[23]发现,灵芝甲醇、正丁醇和乙酸乙酯提取物可抑制新城疫病毒神经氨酸酶活性。

1.6 抗登革病毒

登革病毒(dengue virus,DENV)属于黄病毒科黄病毒属中的一个血清型亚群,主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊等媒介昆虫传播,引起登革热、登革出血热和登革-休克综合征。LIM等[24]发现,鹿角状灵芝水提物对DENV-2 NS2B-NS3蛋白酶活性的抑制率为(84.6±0.7)%,高于正常形态的灵芝。BHARADWAJ等[25]采用虚拟预测灵芝功能性三萜类化合物潜力的筛选方法和体外实验发现,从灵芝中提取的灵芝酮三醇能抑制DENV NS2B-NS3蛋白酶活性。

1.7 抗肠病毒

肠病毒71型(enterovirus 71,EV71)是手足口病的主要病原体,导致儿童致命的神经系统和全身并发症,然而目前还无临床批准的抗病毒药物可用于预防和治疗该病毒感染。ZHANG等[26]发现,2种灵芝三萜类化合物GLTA和GLTB对RD细胞(人横纹肌肉瘤细胞)具有明显的抗EV71活性,且无细胞毒性。它们通过与病毒颗粒相互作用,阻断病毒对细胞的吸附来预防EV71感染。通过计算机分子对接预测EV71病毒粒子与化合物之间的相互作用,GLTA和GLTB可能在疏水囊(F位点)与病毒衣壳蛋白结合,从而可能阻碍EV71的脱壳,因而抑制EV71病毒RNA的复制。

柯萨奇病毒(Coxsackie virus)也是一种肠病毒,分为A和B 2类,是常见的经呼吸道和消化道感染人体的病毒,感染后可引起上呼吸道感染和急性心肌炎等。蒋岩等[27]发现,在体外培养的Held细胞上,薄芝醇提取物(G.capenseethanol extract,GE)抑制柯萨奇病毒B3(CVB3m)致细胞病变和细胞死亡作用。GE浓度为31.25~250 mg·L-1时,病毒滴度显著低于病毒对照。提示GE不仅具有直接灭活病毒的作用,即使在细胞被感染后仍具有抑制病毒增殖的作用。

2 灵芝抗病毒作用机制

中医理论认为,健康和疾病属于正邪相争的不同状态,健康是由于“正气存内,邪不可干”,但此时并不一定无邪;而疾病则是“邪之所凑,其气必虚”,即正气不足,邪就可致病。但防治疾病不一定要彻底消除外邪,只要达到“正气存内,邪不可干”即可。罹患病毒感染性疾病时,免疫功能障碍是反映机体正气虚衰的重要指标,因而“扶正”即增强免疫力尤为重要。

大量研究证明,灵芝具有免疫调节作用。其一,灵芝能增强机体的非特异性免疫功能,如促进树突状细胞的增殖、分化及其功能,增强单核巨噬细胞与自然杀伤细胞的吞噬活性,阻挡病毒和细菌入侵人体并消灭病毒和细菌。其二,灵芝能增强体液免疫和细胞免疫功能,构成人体抵抗病毒、细菌感染的纵深防线,能特异性消灭侵入体内的病毒和细菌。如促进免疫球蛋白(抗体)IgM和IgG生成,增加T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖反应,促进白细胞介素1、白细胞介素2和干扰素γ等细胞因子生成。其三,在各种原因造成免疫功能亢进或低下时,灵芝还能改善免疫功能紊乱。

另外,灵芝“扶正固本”也与其抗氧化清除自由基作用有关,通过抗氧化清除自由基,不仅能够抵抗氧化应激对免疫系统的损伤,还能减轻病毒感染和(或)继发细菌感染引起的炎症及重要器官如肺、心、肝、肾等的损伤,预防或减轻症状[1-2]。

3 灵芝抗病毒作用临床研究

临床研究表明,灵芝单用或与抗病毒药物联合应用对病毒感染性疾病有效。

3.1 抗病毒性肝炎

赤芝单用或与抗病毒药(拉米夫定或阿德福韦酯)联用对乙型肝炎有明显疗效,灵芝可改善患者的主观症状,如食欲不振、乏力和腹胀等,并可使肿大的肝脾回缩,血清谷丙转氨酶恢复正常。促进乙型肝炎患者病毒标志物(HBsAg、HBeAg、抗-HBc抗体和HBV-DNA)转阴,HBeAg/HBeAb转换率增高。患者的免疫功能改善,CD3+和CD4+T细胞增加,CD4+/CD8+T细胞比值增高[28-31]。薄芝联合干扰素治疗丙型肝炎的疗效显著优于干扰素单用,可使血清谷丙转氨酶恢复至正常或接近正常水平,丙肝病毒含量明显降低[32]。

3.2 抗带状疱疹

薄芝联合伐昔洛韦治疗带状疱疹,与单用伐昔洛韦比较,可使患者疼痛减轻,疼痛缓解时间、水疱干涸时间和皮损痊愈时间显著缩短,后遗神经痛发生率明显降低[33-34]。

3.3 抗复发性生殖器疱疹

与单用阿昔洛韦比较,薄芝联合阿昔洛韦治疗复发性生殖器疱疹,症状消失和止疱时间无显著区别,但联用组治疗后1年内复发率明显降低,同时检测到联用组患者治疗后血清白细胞介素2和干扰素γ水平显著提高,表明薄芝能改善生殖器疱疹感染患者的细胞免疫功能[35]。

3.4 抗尖锐湿疣

薄芝加微波治疗尖锐湿疣,与单用微波治疗比较,可提高患者疣体消退的有效率,减少复发率,增高外周血CD3+和CD4+T细胞水平,降低CD8+T细胞水平,提高CD4+/CD8+T细胞比值,提高患者生活质量[36]。

3.5 抗儿童EB病毒感染的传染性单核细胞增多症

薄芝联合更昔洛韦治疗儿童传染性单核细胞增多症,结果表明,联用组患者的热程、淋巴结缩小时间、异型淋巴细胞<10%时间、转氨酶恢复正常时间和EBV DNA复制量<1.0×103时间较对照组明显缩短[37]。

3.6 抗宫颈人乳头瘤病毒感染

口服赤芝联用核异消颗粒(局部用药)治疗高危型宫颈人乳头瘤病毒(HPV)感染,结果显示,联用组与单用核异消颗粒或灵芝组比较,改善中医症状疗效及HR-HPV转阴率均明显提高[38]。口服赤芝孢子粉联合干扰素(外用)对HPV感染有效。用药3个月后,联用组HPV DNA复制量较干扰素组下降,细胞病理变化有改善倾向,炎症消退明显[39]。

3.7 抗AIDS

观察赤芝联合高效抗逆转录病毒治疗HIV感染者和(或)AIDS患者免疫重建不良的疗效,与回顾性对照组比较,联用组各治疗周期CD4+T细胞均较治疗前增加,治疗3和12个月时,CD4+T细胞增加明显高于对照组;治疗期间,2组CD8+T细胞数均无显著变化;联用组治疗至6,9和12个月后,T辅助性细胞/T抑制性细胞比值较治疗前升高,且于治疗12个月后显著高于对照组[40]。

4 结语与展望

灵芝防治病毒感染是通过“扶正祛邪”作用,即增强机体抗病毒免疫功能、抗氧化清除自由基作用、对器官组织损伤的保护作用(“扶正”)以及直接抑制并杀灭病毒作用(“祛邪”)实现的。

体外实验发现,灵芝特别是其所含三萜类化合物对多种病毒有抑制作用。初步分析其抗病毒感染机制,涉及抑制病毒对细胞的吸附或穿透细胞、抑制病毒早期抗原的活化、抑制病毒在细胞内合成所需的一些酶的活性和阻碍病毒DNA或RNA复制等,但对细胞无毒性,与已知抗病毒药物联用有协同作用。上述结果为进一步研究灵芝三萜类的抗病毒作用提供了依据。

临床研究初步证实了灵芝“扶正祛邪”抗病毒作用。尽管目前尚无灵芝用于防治COVID-19的临床研究报告,但灵芝“扶正祛邪”的抗病毒作用可能有助于预防SARS-CoV-2感染;如与常规治疗联用,也可能应用于核酸检测阳性的无症状患者或轻症患者的治疗。最近,SUWANNARACH 等[41]提出,由于灵芝三萜类的抑制病毒蛋白酶的作用以及灵芝多糖类、小分子蛋白类的免疫调节作用,2种作用相辅相成,可将灵芝作为抗冠状病毒的候选药进行深入研究,以期用于冠状病毒感染性疾病特别是COVID-19的防治。

猜你喜欢
三萜类灵芝病毒感染
白芨三萜类化合物的提取工艺优化
预防诺如病毒感染
中老年保健(2022年1期)2022-08-17 06:14:30
春天来了
悬钩子属三萜类成分及其生物活性研究进展
中成药(2019年12期)2020-01-04 02:02:52
一株“灵芝”——一位贫困妇女的脱贫自述
当代陕西(2019年5期)2019-03-21 05:12:30
猪细小病毒感染的防治
兽医导刊(2019年1期)2019-02-21 01:14:20
紫芝中三萜类化学成分研究
猪瘟病毒感染的诊治
猪业科学(2018年8期)2018-09-28 01:27:52
大孔树脂纯化马甲子五环三萜类成分的工艺研究
菌草灵芝栽培技术
现代园艺(2017年23期)2018-01-18 06:57:57