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加拿大公共卫生局邱香果教授等证实槲皮素葡萄糖苷具有显著抑制寨卡病毒的效果| VS推荐
at :2017/9/14 9:10:24    

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Gary Wong, Shihua He, Vinayakumar Siragam, Yuhai Bi, Majambu Mbikay, Michel Chretien, Xiangguo Qiu. Virol Sin, 2017. Antiviral activity of quercetin-3-β-O-D-glucoside against Zika virus infection. DOI: 10.1007/s12250-017-4057-9.
 

2015–2016年寨卡病毒(ZIKV)疫情的爆发导致了数百万的人的感染(Zanluca et al .,2015),目前已发展成一个全球性的公共卫生问题。寨卡病毒感染人类可导致胎儿小头症,以及其它的神经系统并发症。寨卡病毒可散布于人类的精液和阴道分泌物并导致性传播;病毒感染还会在雄性小鼠中引起严重的生殖器官损伤(Govero et al., 2016; Ma et al., 2016)。相关疫苗和抗病毒药物,如单克隆抗体等,目前处于在临床前开发阶段还未有正式批准上市的药物。有研究表明,针对寨卡病毒的疫苗和单克隆抗体类产品会无意中增强登革热病毒感染的严重性 (Kawiecki and Christofferson, 2016; Richner et al., 2017),因此可能具有潜在的副作用。小分子药物的研发是对于防控寨卡病毒疫情具有不可替代的优势。

 

槲皮素(Quercetin),是一种黄酮类化合物,广泛存在于水果、蔬菜和谷物等植物中(Harwood et al., 2007)。研究表明,槲皮素具有抗增殖、抗氧化、抗细菌、抗肿瘤和抗病毒的效果,并对患有严重流感(H1N1)并发症的病人具有显著的疗效(Uchide and Toyoda, 2011)。槲皮素3-β-O-D-葡萄糖苷(Q3G)包含一个葡萄糖苷分子,是槲皮素的天然衍生物图一。被摄取后显示出更好的溶解性和生物活性 (Hollman and Katan, 1997)。早前的研究聚焦于槲皮素及其衍生物的抗癌、提升免疫力和治疗代谢相关疾病的疗效上,最近邱香果教授等的研究表明这些化合物还具有广谱抗病毒的效果,如抗流感病毒、基孔肯雅病毒、EB病毒、乙肝病毒、丙肝病毒、马雅罗病毒及埃博拉病毒(Cheng, et al., 2015; Qiu et al., 2016)。 

图一 槲皮素葡萄糖苷的化学结构

 

本研究分别在体外和体内对槲皮素葡萄糖苷(Q3G)抗寨卡病毒感染的活性进行研究。结果显示,寨卡病毒(PLCal_ZV毒株)感染Vero细胞后第2和4天,EC50在1.2–1.3 µmol/L之间,EC90为1.5 µmol/L。同时,显微镜观察可见Q3G能明显抑制寨卡病毒对感染细胞造成的病变,6.9 µmol/L浓度的Q3G可以完全抑制病毒对细胞造成的病变(图二)。
 


图二 槲皮素葡萄糖苷(Q3G)在Vero细胞中具有显著抑制寨卡病毒的功效

 

利用I型干扰素受体敲除小鼠作为动物模型,实验研究结果显示,在病毒感染1天后,每天持续静脉注射给药Q3G 50 mg/kg,连续给药7天,可以实现对感染动物的50%死亡保护(图三)。研究结果提示Q3G在体内和体外均具有抗寨卡病毒感染效果,在病毒感染暴露后治疗具有一定疗效

 


图三 槲皮素葡萄糖苷(Q3G)在小鼠体内具有抗寨卡病毒感染效果

 

下一步,该团队将在人类细胞系中展开实验以提供更多的实验证据,此外还需要在动物中展开活病毒载量和病毒血症相关实验以提供更多支持数据,给药剂量、次数、处理方式等实验条件还有待进一步优化。

 

本文第一作者为加拿大公共卫生署Gary Wong老师和何世华老师,通讯作者为加拿大公共卫生局邱香果教授。北京微生物所毕玉海教授等均有贡献。

 

邱香果教授简介

本文通讯作者邱香果,现任加拿大公共卫生局国家微生物实验室特殊病原组疫苗与抗病毒药物研发主任,兼任曼尼托巴大学医学微生物系教授,致力于埃博拉病毒疫苗与抗病毒药物研发,并取得了重要研究成果,在Nature、Cell , Cell Reports、Science Translational Medicine、Journal of Infectious Diseases等杂志发表论文80余篇,其研发的ZMapp/ZMab等埃博拉病毒特效药物为全球抗击埃博拉事业做出了突出贡献。并曾证实Q3G在小鼠中具有抗埃博拉病毒的疗效。

 

参考文献

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Govero J, Esakky P, Scheaffer SM, et al. 2016. Nature, 540: 438–442.

Harwood M, Danielewska-Nikiel B, Borzelleca JF, et al. 2007. Food Chem Toxicol, 45: 2179–2205.

Hollman PC, Katan MB. 1997. Biomed Pharmacother, 51: 305–310.

Kawiecki AB, Christofferson RC. 2016. J Infect Dis, 214: 1357–1360.

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Qiu X, Kroeker A, He S, et al. 2016. Antimicrob Agents Chemother, 60: 5182–5188.

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Uchide N, Toyoda H, 2011. Molecules, 16: 2032–2052.

Zanluca C, Melo VC, Mosimann AL, et al. 2015. Mem Inst Oswaldo Cruz, 110: 569–572. 

 

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3. Zhaoyang Wang, Peigang Wang, Jing An. Zika virus and Zika fever. Virol Sin, 2016, 31(2): 103-109. doi:10.1007/s12250-016-3780-y

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5. Hedi Zhou, Bryan Eaton, Zhihong Hu, Basil Arif. Accidental discovery and isolation of Zika virus in Uganda and the relentless epidemiologist behind the investigations. Virol Sin, 2016, 31(4): 357-361. doi:10.1007/s12250-016-3821-6

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