甲型流感病毒感染的抗病毒治疗及药物作用机制研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ruanmm2588
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目的:流感病毒感染具有发病率高,传播速度快等特点,由于病毒变异迅速,疫苗难以预防新现的病毒感染。因此,开发新型抗病毒药物是必要的。为了开发一种既能抑制流感病毒又能限制病毒引起的炎症反应的药物,本研究第一部分观察了盐酸阿比朵尔对流感病毒的抑制活性以及作用机制,同时还观察了药物对流感病毒以及病毒核酸类似物polyI:C所引起的急性炎症反应的抑制作用,探讨该药用于流感病毒感染合并病毒性肺炎或细胞因子失调的可能性。本研究第二部分观察了一种复方中药加味玉屏风对流感病毒的体内外药效学活性。方法:1)采用MTT法评价盐酸阿比朵尔对于MDCK、Hep-2以及A549的细胞毒性以及药物对不同流感病毒株的抗病毒活性。同时在致死性肺炎小鼠模型体内观察了药物对流感感染小鼠的保护作用,观察指标有死亡率、体重变化、中位生存时间、病毒滴度和肺指数。采用实时定量RT-PCR和ELISA测定了流感感染或polyI:C刺激后的小鼠的肺组织以及巨噬细胞中的细胞因子水平。病毒的vRNA、cRNA和mRNA的检测则先经过特异性标签引物逆转录后,再用实时定量PCR检测其表达水平。盐酸阿比朵尔对病毒蛋白产出的影响以及药物对细胞中iKB的磷酸化和降解的影响是通过蛋白免疫印迹法来检测的。药物对于病毒核糖核蛋白体(vRNP)的核输出以及巨噬细胞吞噬活性的影响用间接免疫荧光法测定。此外,本研究还进一步在poly I:C诱导的小鼠急性炎症模型中观察了盐酸阿比朵尔对病毒性炎症或细胞因子失调的影响。2)加味玉屏风对A549的细胞的毒性同样采用MTT法检测,而药物对病毒的抑制作用方式以及作用机制则采用空斑法检测。最后,该复方的体内药效学是在致死性肺炎模型小鼠体内进行评估的。结果:1)盐酸阿比朵尔对MDCK、Hep-2以及A549cells细胞的半数毒性浓度(TC50)分别为:61.6、65.9和67.5μM。药物对IFV A/Yamagata/56/93(H3N2)、 IFVA/PR/8/34(H1N1)、IFV A/FM/1/47(H1N1)和IFV A/Hubei/74/09(H1N1)的半数有效浓度(EC50)分别为:17.3、17.2、18.4和18.8μM。此外,药物对不同宿主细胞(A549和MDCK)感染同种流感病毒的EC50分别为17.2和19.5μM。在体内,感染后给予药物治疗能够降低流感感染小鼠的死亡率,缓解流感感染小鼠的临床症状,减轻流感病毒感染引起的炎症反应和肺损伤,并降低病毒的滴度。其中,给予盐酸阿比朵尔90.0和180.0mg/kg/d治疗后,流感病毒感染小鼠死亡率较病毒组下降40.0%和58.0%(p<0.05),肺指数降低63.0%和76.0%(p<0.01),鼠肺中病毒滴度降低26.1%和33.3%(p<0.01)。此外,药物还能够有效抑制病毒核糖核蛋白体的核输出:调节病毒vRNA.cRNA以及mRNA的表达水平;并抑制iKB的磷酸化以及降解。其中,20.0和40.0μM的盐酸阿比朵尔对流感病毒感染细胞中病毒vRNA的抑制率分别为52.0%和80.0%(p<0.01)。这些结果提示盐酸阿比朵尔是通过抑制NF-κB途径来抑制子代病毒的产出和传播的。更重要的是药物还能够保护小鼠或巨噬细胞避免由流感病毒或polyI:C引起的急性炎症反应,其机制是通过抑制炎性因子IL-1β、IL-6、 IL-12和TNF-α的表达,同时上调抗炎因子IL-10的表达。IFN-α和IFN-γ的表达量则没有明显受到影响,IFN-β1的mRNA则仅在感染后的第5天下调。此外,药物对于巨噬细胞的吞噬功能也无影响。2)加味玉屏风复方提取物对A549细胞的TC50为1373.3μg/mL。药物对IFV A/PR/8/34(H1N1)和IFV A/FM/1/47(H1N1)的半数抑制浓度(IC50)分别为:249.7和259.9μg/mL。在感染前、感染时或感染后给予加味玉屏风复方提取物对流感病毒的增殖均有抑制作用,其中,感染后1小时和感染同时给药效果较好,1C50分别为215.1和264.2μg/mL。进一步作用机制研究表明,药物主要通过抑制病毒吸附和穿入过程来发挥抗病毒作用,其对病毒这两种作用的IC50分别287.5和228.7μg/mL。在体内实验中,给予35、90和180mg/kg/d的加味玉屏风复方提取物治疗的流感病毒感染小鼠生存率分别为40%、50%和70%,而病毒组小鼠生存率仅为20%。治疗组肺指数则较病毒组降低22.4%-38.2%。此外,约物还能够减轻流感感染引起的肺损伤。结论:1)盐酸阿比朵尔对多种流感病毒亚型均有较好的抑制作用,其作用机制主要是通过对NF-κB通路的抑制,阻止vRNP的核输出以及减少vRNA的生成。盐酸阿比朵尔也能通过调节细胞因子的释放来缓解由流感病毒或polyI:C所引起的急性炎症反应。这些数据表明盐酸阿比朵尔可以用于流感病毒感染合并炎症反应或细胞因子失调的治疗。2)加味玉屏风复方提取物可以通过抑制病毒侵入细胞的过程而发挥抗病毒作用,从而保护流感病毒感染小鼠,降低小鼠的死亡率,延长其生存时间并抑制病毒感染引起的致死性肺炎。因此,加味玉屏风复方提取物可以作为备选疗法用于由流感病毒引起的呼吸道感染的治疗。
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