植物多糖抗病毒机制研究

2019-02-15侯子驰王依彤李天怡张晓娜尹凡靖会

生物化工 2019年2期

侯子驰，王依彤，李天怡，张晓娜，尹凡，靖会

（西安医学院药学院，陕西西安 710021）

近年来，全球病毒肆虐，各国疫情居高不下，造成巨大的人员伤亡与经济损失。据世界卫生组织估计，截至2016年底，全世界共有3670万名艾滋病病毒（HIV）感染者，其中2016年新发感染者近180万[1]。每年，季节性流感病毒可造成25万～50万人死亡[2]。此外，单纯性疱疹病毒（HSV）、人乳头瘤状病毒（HPV）、乙肝病毒（HBV）等病毒也都严重危害人们的健康，因而抗病毒药物研究一直是一个热点话题[3]。

多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物。植物多糖又称植物多聚糖，是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖。实验研究显示，许多植物多糖具有抗病毒、抗肿瘤、降血脂等作用。尤其具有抗病毒作用的植物多糖近些年研究颇多，如黄芪多糖、板蓝根多糖、松花粉多糖、苹果多糖、金银花多糖等。本文主要汇总了近年来植物多糖在抗病毒方面的研究进展。

1 直接杀灭病毒

多糖可通过其携带的负电荷与病毒表面直接作用，从而抑制病毒的感染能力，或直接杀死病毒，使其失去感染力。苹果多糖中含有半乳糖醛酸而使苹果多糖显负电荷特性，其能够与带正电荷的病毒直接结合从而抑制病毒或者使其失去感染力，马倩[4]对猪瘟病毒（CSFV）进行体外抗病毒实验，结果显示苹果多糖等对猪瘟病毒具有直接杀灭作用。阿得力江·吾斯曼等[5]以3种加药方式加药，检测列当多糖对新城疫病毒（NDV）的作用。结果表明，列当总多糖及4种分级多糖均具有抗NDV活性，其中对NDV的直接杀灭作用较佳。刘樱等[6]研究了黄芪多糖体外抗猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的作用，发现黄芪多糖在浓度为0.32mg/mL时，对Marc-145细胞的保护率为20%左右。

金富军等[7]采用MTT法检测麒麟菜多糖的细胞毒性，通过空斑减数实验评价麒麟菜多糖对单纯疱疹病毒1型（HSV-1）的抗病毒活性作用，Real-time PCR检测麒麟菜多糖对HSV-1基因表达及基因组DNA复制的影响，结果发现麒麟菜多糖对HSV-1具有有效的杀灭作用及微弱的细胞毒性，且能够抑制病毒早期基因和晚期基因的表达及DNA的合成。

2 抑制病毒进行生物合成与增殖

多糖抗病毒可通过抑制病毒基因组转录和转录的修饰，抑制病毒基因组核酸的复制，以及抑制病毒蛋白质合成及转运来实现。

任广明等[8]以虹鳟性腺细胞为细胞模型，采用MTT法体外测定香菇多糖提取物对传染性造血器官坏死病毒（IHNV）的影响，结果显示：香菇多糖提取物在浓度为100μg/mL时，对IHNV的直接灭活能力为52.48%，抑制IHNV生物合成的能力达84.41%。李国军等[9]以Vero细胞为HSV-1感染靶细胞，以不同浓度淡紫拟青霉胞外多糖作用于HSV-1感染的各个阶段，MTT法检测该多糖对HSV-1的吸附和生物合成的影响，结果表明，淡紫拟青霉胞外多糖浓度在25～1000μg/mL范围内，可在一定程度上抑制病毒吸附；该多糖还具有抑制HSV-1生物合成的作用。

张杰[10]利用实时荧光定量PCR方法，在感染J亚群禽白血病病毒（ALV-J）的DF-1细胞中研究银杏外种皮多糖抗病毒作用及其机制，结果表明GBEP在体外DF-1细胞中具有明显的抗ALV-J复制作用。

3 阻滞病毒吸附与进入细胞

细胞表面的受体是病毒感染过程的最初受体，如果多糖中含有能够与细胞表面的受体结合的类似结构，则多糖与该受体结合后，会使病毒无法与细胞表面蛋白受体结合而阻断病毒吸附或者进入细胞的途径。王淑娟[11]探讨松花粉多糖（TPPPS）对感染鸡传染性法氏囊病病毒（IBDV）鸡的抗病毒作用，研究结果表明，TPPPS具有较高抑病毒活性，可显著抑制IBDV的体外感染，且在阻断作用时期和吸附细胞时期，干扰病毒吸附和进入受体细胞，具有显著的抗病毒作用。张红英[12]研究了山药多糖对PRRSV感染Marc-145细胞的影响，结果发现山药多糖在高浓度区（0.196～0.098 mg/mL）可以有效阻断PRRSV对细胞的感染作用，对PRRSV无直接杀灭作用。

夏燕平等[13]测定30%、50%醇沉卷柏多糖对肠道病毒71型（EV71）感染致Vero细胞病变的抑制作用，结果研究显示，50%醇沉卷柏多糖对EV71无直接杀病毒作用，可显著抑制EV71对Vero细胞的吸附作用，而对EV71的进入、复制及释放环节无影响。

4 直接抑制病毒

某些多糖中具有特殊结构，能够与病毒直接进行结合，从而使病毒失活，一般采用改变多糖和病毒的加入方式以判断其是否能够与病毒直接结合而达到抑制病毒的作用。宛燕飞[14]运用3种不同的给药方式，研究发现仙人掌多糖具有明显抑制NDV的作用，特别是先加仙人掌多糖后攻毒效果最优，且有一定的量效关系，提示临床以预防给药为主。李秀义[15]采用3种体外抗HIV-1活性的方法对几种天然多糖的衍生物进行了较为系统的研究，结果显示植物多糖衍生物821A和821B具有较高的抗HIV活性与较强的抗HSV的活性。

刘飞等[16]进行体外抗病毒实验，结果发现菊芋多糖对HSV-1、呼吸道合胞病毒（RSV）、EV-71病毒均有一定程度的抑制效果。冯坤苗等[17]以利巴韦林为对照，RSV-Hep2细胞体外病毒感染模型进行体外抗RSV作用的对比实验，结果发现西洋参茎叶多糖具有抗病毒作用。戴超月等[18]以NDV感染鸡胚和鸡胚成纤维细胞，采用先加多糖后加病毒、先加病毒后加多糖、多糖和病毒感作后同时加入的3种给药方式，结果表明玉屏风多糖及其含药血清有较好的抑制病毒毒性的作用。邹沐平等[19]研究表明，琼枝麒麟菜多糖粗提物（CEGP）和大于500kDa多糖组分（LEGP）对5种常见的呼吸道病毒H1N1、H3N2和H5N3，柯萨奇病毒CVB3和RSV都有抑制作用，CVB3和RSV对CEGP和LEGP更敏感；CEGP和LEGP有抗多种呼吸道病毒作用。

5 对宿主进行免疫调节

许多多糖对免疫系统都有调节作用, 不仅可以激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞等免疫细胞参与机体免疫，还可以刺激干扰素(INF) 的产生,活化补体,实现多糖抗病毒作用。

刘娜[20]用对照法将实验用雏鸡分组，分别于1日龄口服不同剂量的松花粉多糖及生理盐水，连续口服10天，于14日龄时免疫新城疫-禽流感二联灭活苗，测定各组试验鸡的免疫指标，试验结果表明，松花粉多糖对新城疫-禽流感二联灭活苗的免疫效果有明显的增强作用。张静静[21]通过相关免疫指标的检测，发现使用多糖后免疫增强效果高于未口服多糖的PBS对照组，说明松花粉多糖、芦荟多糖、银杏叶多糖、槐花多糖对感染急性致瘤型ALV-J病毒的鸡具有较好的免疫增强作用。

贾伟等[22]以流感病毒FM1株滴鼻感染小鼠，观察金银花多糖对感染病毒小鼠的肺指数、免疫器官指数和体内IFN-γ含量的影响，发现金银花多糖组均能显著降低病毒感染小鼠的死亡率，是由于金银花多糖通过增强机体免疫力起到抗甲型流感病毒的作用。