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【人民网】刘叔文:石斛碱抗流感及抗炎研究成果已申请专利

时间:2018-07-02 15:33:22  来源:人民网   编辑:张淼  作者:  点击: 次

“乡村振兴 精准扶贫——2018年扶贫攻坚暨产业兴旺发展论坛”6月29日至6月30日在海口举行,论坛由海口市人民政府、人民网、海南省农业厅、海南省科技厅共同指导,人民网海南频道、人民网舆情数据中心联合主办。

www.4155.com|美高梅手机版|mg4155电子游戏官网药www.4155.com院长刘叔文在论坛上发表题为《石斛碱抗流感及抗炎的活性及作用机制》主旨演讲。

刘叔文演讲中说,跟石斛有缘,两年前就来参观过海口火山石斛园。今天带着两年的研究成果过来和大家汇报。

什么是石斛碱?

一旦讲到咳嗽、发烧、头痛、肌肉酸疼等等,我们首先会想到是不是流感了?其实世界上发生过很多大型的流感,从1918年西班牙的流感死亡5千万至1亿人,到最近2009年墨西哥流感至少死亡1.8万人。

流感的波及范围广,发病率、死亡率高。最近禽流感病毒非常厉害,特别是H5N1已经打破了禽流感病毒不会传染人的概念。还有就是最近的H7N9 ,2017年感染了192例,死亡率非常高。如何防治流感?估计大家首先想到的是用疫苗,但是依据去年流行株的疫苗不一定能够预防今年的流感,及时性有问题,有效性不是很高,所以适用性不是很广,所以现在学术界要研究通用性的疫苗。

如果疫苗不行,有没有药物来治疗和预防流感呢?有三类药物:M2离子通道抑制剂、神经氨酸酶抑制剂和最新的聚合酶抑制剂。有些药物现在存在耐药和较大的副作用,对新型的流感病毒不一定有疗效,所以我们想研究新型抗流感病毒的药物。

石斛具有药食同源的特性,《时病论》里面就有复方石斛汤,它润肺、清热,我们想它是不是能抗流感病毒?金钗石斛是进入药典的,生物碱的含量非常高,我做抗病毒药物研究主要是做单体化合物,所以想看看石斛碱有没有抗病毒活性。都说是金钗石斛的生物碱含量最高,我不大确信,我把市场上买到的石斛做了一下测试,确认它的石斛碱含量最高,0.39%,和药典的描述差不多。我检测的是贵州的金钗石斛,听说海口的石斛碱含量是0.6%。

它到底有没有抗病毒的活性?有活性这是其中一方面,首先它不要有毒性,我们用了500微克每毫升的浓度,毒性很小很小。它有没有活性呢?这是有病毒的图,感染病毒之后细胞全部都死掉了,我们把加了药之后就和没有加病毒的相比较,发现它有很好的活性,50微克每毫升的一点斑点都没有了,说明它的活性很高。流感病毒有17种H和9种N,加在一起有很多种组合,石斛碱对多种组合的流感病毒都有效。这个图上绿点点表示的是流感病毒,我们到50微克每毫升基本看不到绿点点了,可以看出它的活性,蛋白印迹的实验也可以看得出来,浓度越高,活性就越强。我们用了不同的手段和不同的细胞来验证它的活性,其中A549是人的肺癌细胞。药物浓度越高,绿点点越少,代表它的活性越好。

石斛碱具有抗流感病毒活性的作用机制

它为什么有这个活性?作用在哪个环节上?下面我们就做它的机制研究。流感病毒的感染首先要进入我们的细胞,在细胞里复制,然后把病毒颗粒释放出来,完成它的整个生活周期。石斛碱到底是作用在进入阶段、复制阶段、还是释放阶段?首先看看它是不是影响进入,我们用了一个假病毒的试验证明它是不影响进入的。我们再看看它是不是影响病毒的释放,用了神经氨酸酶抑制试验,检测它的活性,我们发现它都没有任何活性,而对照药达菲或扎那米韦就有很好的药性,说明它不影响释放,只影响复制。我们使用了提前给药、同时给药、事后给药的手段,发现它作用在复制的前期。

流感病毒的复制一般要8个小时,我们每隔两小时给药两小时,发现它在感染后第0到4小时的效果都是好的,和同时给药8小时的差不多,所以我们认为它作用在复制的前期。总结一下,它是作用在复制的前期,位点在图上打叉叉的地方,石斛碱让病毒的基因在细胞核里不能复制,最后病毒就不能产生,是这样的一个作用机制。

它具体作用在哪个蛋白?靶点在哪里?我们认为它对核糖核蛋白复合物起了重要的作用,核糖核蛋白复合物包括很多蛋白,其中有核蛋白(NP)。我们做了很多研究,发现它只作用NP上面,可以抑制核糖核蛋白复合物的活性,抑制核蛋白的出核。这是核蛋白的晶体结构图,到底我们的小分子会接合在什么地方,其中黄色的结构就是我们的药物石斛碱,石斛碱到底接合在什么位点?我们用了计算机药物辅助设计软件去docking,看看它定位在哪个位置,定位在图上由267、270、338、339等位置的氨基酸正好形成的一个空穴,药物落在空穴里。特别重要的是,这四个位置的氨基酸保守性都是99%,这是什么意思呢?我们知道流感病毒有很多种,我们把它的序列进行比对,比对之后就发现有一些氨基酸根本不变,一变流感就没有感染活性了,不能复制了,这种我们叫做保守型氨基酸,针对这些保守型氨基酸意味着,这个药物可能对所有的甲型流感病毒有效。如果我们把这些位点突变掉,这个NP蛋白的活性就变了,流感的复制也就停止了。对于石斛碱来说,非常关键的氨基酸就这几个。

总结下来,石斛碱抗流感的作用靶点为NP蛋白。它作用的位点是NP蛋白的保守功能位点,突变之后病毒就不能复制,是非常保守的。它是通过与NP蛋白的结合,抑制其出核以及寡聚化,从而阻碍流感病毒的复制。

石斛碱抗炎的活性及作用机制

最后讲讲它的抗炎作用。我们知道流感感染人体最严重的情况是炎症,它会导致细胞因子风暴,进而导致病人因多器官衰竭而死亡。如果能抑制这些炎性细胞因子的产生,就具有抗炎作用。我们在流感感染的细胞模型中加入石斛碱,炎性细胞因子的含量都会下降,在A549肺细胞里面是这样,在THP-1单核巨噬细胞中的下降作用更明显,所以石斛碱具有抗炎作用。一方面石斛碱能够直接抗病毒,它又具有抗炎的效果,这样就在抗流感方面有独特的优势。

它为什么具有抑制炎性细胞因子的释放作用呢?我们做了一些机制探讨,这涉及到太具体的科学描述,就不再赘述了。

总结一下,请看这张图,这是流感病毒,它进入后感染我们的细胞,病毒核物质进入细胞浆中,随后进入细胞核里,在RNA聚合酶的作用下进行复制,而石斛碱能和NP蛋白结合,结合之后NP蛋白就不能实现寡聚化,病毒RNA就不能进一步复制, 也不能和NP蛋白一起出核,病毒的复制就会停止,流感病毒感染就能被治愈。石斛碱正是与NP蛋白结合打破了它寡聚化和出细胞核的过程。

刘叔文最后说到,石斛碱抗流感的研究论文已经发表在著名国际SCI期刊《农业与食品化学杂志》,还申请一个中国发明专利,保护了知识产权,说明石斛碱是可以抗流感的,具有潜在的应用价值。

原文链接:

http://hi.people.com.cn/n2/2018/0630/c386931-31761904.html


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