【新发现】海藻提取物抗新冠性能大大优于瑞德西韦

2020
07/30

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Cathy / 转化医学网
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近期有研究人员通过细胞实验发现,一种海藻提取物抗新冠病毒能力大大优于瑞德西韦。


导言:今年早些时候,吉利德公司的抗病毒药物——瑞德西韦(Remdesivir)治愈美国新冠肺炎患者的消息使人们对这种药物抱有很大期望。而研究表明,瑞德西韦对新冠肺炎的病死率没有很大改善,但能帮助病人恢复。近期有研究人员通过细胞实验发现,一种海藻提取物抗新冠病毒能力大大优于瑞德西韦。

新冠病毒表面的刺突蛋白会附着在人体细胞表面的ACE-2受体上。一旦固定,病毒会将其自身的遗传物质注入细胞,劫持细胞机制以复制病毒。但病毒也可以很容易被欺骗,将病毒锁定在一个提供类似受体的“诱饵分子”上,被中和的病毒就会被捕获并最终自然降解。先前有研究表明,这种诱饵技术可捕获登革热,寨卡病毒和甲型流感病毒等。

近日,有研究人员利用这种诱饵技术,测试了针对新冠病毒的几种多糖的抗病毒效力,结果发现,其中一种可食用海藻提取物的性能大大优于瑞德西韦。

该研究由美国伦斯勒理工大学领导,并于7月24日在线发表在《Cell Discovery》上。题为“Sulfated polysaccharides effectively inhibit SARS-CoV-2 in vitro”。

该研究是伦斯勒理工大学生物技术与跨学科研究中心(CBIS)的研究人员针对新型冠状病毒等,研发的诱饵策略的最新实例。

该研究的通讯作者,伦斯勒理工学院化学与生物工程系Jonathan Dordick教授说:“我们正在尝试阻断病毒感染,以便迅速应对流行病,而现实是我们没有强大的抗病毒药物。为了保护自己免受未来流行病的侵袭,我们需要一套能够快速适应新出现的病毒的方法。”

肝素是一种常见的血液稀释剂,其中一种去除抗凝血特性的肝素变体,在抑制SARS-CoV-2感染哺乳动物细胞方面与瑞德西韦相当。

这项研究在三种肝素变体(肝素,三硫酸肝素,和一种非抗凝低分子量肝素)和从海藻中提取的两种岩藻聚糖(RPI-27和RPI-28)中测试抗病毒活性。这五种化合物都是糖分子的长链硫酸化多糖。本月早些时候发表在《抗病毒研究》的一项结合研究结果表明,这种结构构象是一种有效的诱饵。

研究人员进行了一项称为EC50(抑制50%病毒感染性的化合物有效浓度的简写形式)的剂量反应研究,实验中五种化合物均对哺乳动物细胞有效。对于以摩尔浓度给出的EC50结果,该值越低表示该化合物越有效。

RPI-27的EC50值约为83纳摩尔,而先前在同一哺乳动物细胞上对瑞德西韦的类似体外独立独立试验得出的EC50值为770纳摩尔。肝素的EC50值为2.1微摩尔,大约是瑞德西韦的活性的三分之一,而非抗凝肝素类似物的EC50值为5.0微摩尔,大约是瑞德西韦的活性的五分之一。

几种硫酸多糖的抗病毒活性评估

另一项测试发现,即使在最高测试浓度下,五种化合物都没有细胞毒性。

伦斯勒理工学院化学与生物工程系Robert Linhardt教授说:“这种新的感染方式引起了我们的兴趣。目前的想法是,COVID-19感染是从鼻腔开始的,实验中的任一种物质都可能是鼻喷雾剂的基础。如果能尽早治疗感染,那么就有办法阻断感染。”他正在与 Dordick教授合作制定诱饵策略。

Dordick教授补充说,海藻提取物“可以作为口服制剂的基础以抵抗潜在的胃肠道感染”。

在研究SARS-CoV-2的测序数据时,Dordick和Linhardt识别了刺突蛋白结构上的几个基序,这些基序有望与肝素相容,这一结果在结合研究中得到了证实。刺突蛋白被聚糖大量包裹,这是一种适应性反应,可以保护它不受可能降解它的人体内酶的影响,并使其与细胞表面的特定受体结合。

Dordick说:“这是一个非常复杂的机制,坦率地说,我们不了解其中所有的细节,但是我们正在获得更多信息。这项研究清楚地表明,硫酸盐多糖分子量越大,分子上的陷阱数量就越多,从而可以捕获病毒。”

CBIS主任Deepak Vashishth说:“ Dordick和Linhardt教授的这项令人振奋的研究旨在通过研究新的治疗方法和现有药物的用途来应对COVID-19流感大流行的挑战。”

参考:

【1】 Kwon, P.S., Oh, H., Kwon, S. et al. Sulfated polysaccharides effectively inhibit SARS-CoV-2 in vitro. Cell Discov 6, 50 (2020). https://doi.org/10.1038/s41421-020-00192-8

【2】https://medicalxpress.com/news/2020-07-cell-seaweed-outperforms-remdesivir-blocking.html

【3】https://www.nature.com/articles/s41421-020-00192-8

【4】https://baijiahao.baidu.com/s?id=1665994121628284190&wfr=spider&for=pc


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关键词:
肝素,一种,细胞,研究,我们

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