抗单纯疱疹病毒的天然产物研究现况

王 莉，纪 翔，张双红

(西安医学院第一附属医院 科研科，陕西 西安 710077)

单纯疱疹病毒(HSV)属于疱疹病毒科α病毒亚科，是一种常见的，易引起人类皮肤性疾病的病原体。有研究表明：HSV可导致部分产期孕妇发生畸胎、流产、死胎、早产以及新生儿感染等问题[1]。HSV是线性双链DNA病毒，具有囊膜结构，除症状明显的裂解性感染之外，HSV还可以通过潜伏感染在宿主的三叉神经元细胞中生存，借此逃避免疫系统监视[1]。当病毒携带者身体免疫力低时，潜伏在神经节中的病毒会被重新激活，导致症状复发[1]。目前，HSV尚无可靠的疫苗来预防，临床上常用核苷类药物进行治疗，但存在耐药性的缺点。因此，开发新的天然抗HSV的药物势在必行，笔者综述研究的重点主要集中于植物来源的抗HSV天然产物，此外，也包括动物和微生物来源。

1 单纯疱疹病毒的概述

单纯疱疹病毒属于疱疹病毒科，人类是其唯一宿主。HSV分为HSV-1和HSV-2型，其中HSV-1型主要感染人类生殖器以外的皮肤及黏膜，可引起口腔黏膜炎、疱疹性角膜炎和疱疹性脑炎等疾病[2]；而HSV-2型则通常感染生殖器部位的黏膜和皮肤，可引起生殖器疱疹[3]。此外，感染HSV还会显著提升人类感染获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的风险[4]。目前，临床上治疗单纯疱疹感染主要是通过核苷类抗病毒药物，如：阿昔洛韦、更昔洛韦等，其作用机制为中止病毒的复制和侵染宿主细胞。然而这些药物都具有一定的缺陷和限制，如：生物利用度低，溶解度小，临床多见不良反应且容易导致病毒产生耐药性等[5-7]。与核苷类抗病毒药物相比，天然产物具有作用时间长、低毒以及病毒不易产生耐药性等显著优点[8]。因此，天然产物已成为治疗新型抗疱疹病毒药物的重要来源。

2 有机酸类化合物抗HSV的作用

2.1 尺叶乳香树油胶树脂及其主要成分β-乳香酸

Goswami等[9]利用反相高效液相色谱分析尺叶乳香树油胶树脂，并对其主要成分β-乳香酸进行了定量测定，通过3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法和蚀斑法评估其细胞毒性和抗病毒活性，然后测定有效浓度。结果表明：尺叶乳香树油胶树脂及其主要成分β-乳香酸能有效抑制野生型的HSV-1型，半数最大效应浓度(EC50)值为5.2、6.2 μg/mL；并能有效抑制临床分离型的HSV-1型，EC50值为12.1和14.63 μg/mL。分别以10和30 μg/mL质量浓度下调抑制病毒复制所必需的NF-κB蛋白的表达，从而可以达到完全抑制病毒复制的目的[9]。

2.2 地衣中的厚鳞茶渍酸(PA)

来源于地衣的化合物PA对HSV-1、HSV-2型以及HSV-1型 DNA聚合酶有抑制作用[10]。与标准药物阿昔洛韦相比，PA可以显著抑制HSV-1型的复制，并且对HSV-2型也有着一定的抑制作用。PA抗HSV的机制与其对HSV-1型 DNA聚合酶和HSV-2型蛋白酶(HSV-2型复制所必需的酶)的抑制作用密切相关。此外，还发现当PA与阿昔洛韦联用时，对HSV-1和HSV-2型病毒的抑制活性更佳[10]。

2.3 甘草酸

甘草酸是从甘草根中提取出来的三萜类化合物，属于皂甙家族中的一员。黄文等[11]观察到甘草酸可以抑制HSV感染组大鼠脑毛细血管内皮细胞 (CCEC)和多形核白细胞 (PMN)的黏附，从而认为甘草酸抗 HSV 可能是通过抗黏附来实现的。黄穗[12]通过观察3种不同质量浓度甘草酸抗病毒的作用，发现甘草酸质量浓度为0.5～2.5 mg/mL时，对HSV-1型病毒有一定的抑制作用，但对HSV-1型病毒的直接抑制作用不明显，大剂量的甘草酸有预防HSV-1型病毒感染的作用，甘草酸的抗病毒作用与病毒感染滴度关系不大。甘草酸在体内可诱生干扰素IFN，可能参与机体的抗病毒作用，并且效果与甘草酸浓度关系不大。

3 酮类化合物抗HSV的作用

3.1 饭曲曲霉氧杂蒽酮类化合物

Kang等[13]使用细胞病变效应(CPE)法筛选了饭曲曲霉氧杂蒽酮类化合物1～7，发现其对HSV-1和HSV-2型病毒有抗病毒活性，其中化合物1、2和7表现出较强的抗HSV-1型病毒活性，半数抑制浓度(IC50)值分别为55.5、21.4和75.7 μmol/L(利巴韦林为阳性对照，IC50值为101.4 μmol/L)，其他化合物与阳性对照相比均显示出中等的抗HSV-1型病毒活性。化合物2和7还有很强的抗HSV-2型病毒效果，IC50值分别为76.7和95.4 μmol/L(阿昔洛韦为阳性对照，IC50值为128.6 μmol/L)，详见图1。

图1 化合物1、2、7的结构[13]Fig.1 Structure of compound 1，2 and 7[13]

3.2 板蓝根中的异黄酮

王晓良等[14]则采用CPE法对板蓝根中抗病毒活性成分4’-羟基-7-甲氧基异黄酮进行体外抗病毒活性筛选，结果发现：该化合物对HSV-1型病毒具有一定的抑制作用。

3.3 黄芩中的黄芩素

Cotin等[15]利用从黄芩中提取的黄芩素，对Hep-2细胞进行处理，检验黄芩素、槲皮素和柚皮素的抗HSV-1型病毒活性。研究证明：黄芩素IC50值为160 μmol/L，刺激指数(SI)值为3.63，具有一定的抗HSV-1型病毒活性。

3.4 贯叶连翘中的金丝桃素

张燕[16]借助MTT法、蚀斑法和CPE法，分别用来源于贯叶连翘的不同浓度的金丝桃素处理Vero细胞，评价金丝桃素的抗HSV-1型病毒活性。药效学研究结果显示：金丝桃素的半数中毒浓度(TC50)值为17.20 μmol/L，安全指数值为6.55，对HSV-1型病毒有显著的抑制活性。

3.5 银杏叶中的古尔司酮

银杏叶甲醇提取物古尔司酮对HSV-2型病毒的选择性指数为11.19，其通过直接接触病毒而产生了杀灭的效果[17]。

3.6 天南星中的芹菜素和木犀草素

印度传统医药天南星中的芹菜素和木犀草素，对HSV-2型病毒在感染后的6 h内表现出很高的抑制活性，其EC50值分别为0.05和0.41 μg/mL。芹菜素和木犀草素可抑制HSV-2型病毒复制周期的早期和晚期，从而减少病毒后代的产生。此外，芹菜素还干扰了细胞间病毒的传播[18]。

4 多糖抗HSV的作用

4.1 板蓝根多糖

左娅等[19]利用Vero细胞体外培养系统及小鼠阴道疱疹模型，研究了板蓝根多糖抗HSV-2型病毒的药效作用，通过MTT法测得的板蓝根多糖IC50值为3.97 mg/mL，EC50值为0.05 mg/mL，治疗指数(TI)值为79.4。与阿昔洛韦相比，抑制HSV-2型病毒的作用无显著性差异；对小鼠阴道HSV-2型病毒感染模型研究结果表明：板蓝根多糖治疗组(0.5 mg/d)均能明显降低小鼠的发病率、死亡率，延长其平均存活天数[19]。小鼠外周血CD4+、CD8+细胞略有升高，但CD4+/CD8+比值维持在正常水平，说明板蓝根多糖具有良好的抗HSV-2型病毒感染的作用[19]。

4.2 红树林淡紫拟青霉胞外多糖提取物

王永霞等[20]和晏为力等[21]以不同浓度红树林淡紫拟青霉胞外多糖(EPS)提取物作用于HSV-1型病毒感染过程的各个阶段，研究结果显示：EPS提取物对Vero细胞毒性作用较小，使用安全。该提取物具有一定的抗病毒作用，可抑制HSV-1型病毒吸附和生物合成，还可抑制US9和UL30基因的转录。

4.3 黄精多糖

晏为力等[22]从黄精中分离出2种粗多糖 (PD、PP)，采用吡啶-氯磺酸法制取了粗多糖的硫酸酯 (PDS、PPS)，利用离子交换和凝胶色谱提纯PD 和PP得到纯化产物(RPD、RPP)。研究发现：多糖PP和纯化产物RPP均无抗HSV-2型病毒的活性，多糖PD、PDS和PPS具有抗HSV-2型病毒的生物活性，尤其是PDS和PPS的最低抗病毒有效浓度比PD和RPD低。

4.4 羊栖菜多糖

羊栖菜多糖组分F1、F2和F3对HSV-1型均有明显的抗病毒作用，随着纯度的提高，抗病毒作用随之增强，抗病毒效果优于阿昔洛韦[23]。羊栖菜多糖组分不仅可直接杀灭病毒，还可进入细胞或吸附在细胞表面，从而达到抑制病毒的效果[23]。

5 生物碱抗HSV的作用

5.1 甘青乌头生物碱

张春江等[24]利用CPE法和蚀斑法，测定甘青乌头生物碱抗HSV-2型病毒的活性，以EC50值和TI值为评价指标，建立感染HSV-2型的小鼠模型对甘青乌头水溶性生物碱体内抗HSV-2型活性的评价。实验结果表明：甘青乌头水溶性生物碱的EC50值为2.81 mg/mL，TI值为2.80[24]。甘青乌头水溶性生物碱能够通过抑制HSV-2型病毒复制环节的各个部分，直接灭活HSV-2型病毒，因而具有显著的抗HSV-2型病毒活性。

5.2 喜树碱

周洁等[25]采用CPE法和MTT法，以TC50值、IC50值和TI值为评价指标，检测喜树碱对HSV-1型病毒的抑制活性。发现喜树碱的TC50值为2 153.44 nmol/L，IC50值为43.01 nmol/L，TI值为50.07，具有明显的抗HSV活性。

6 酚类化合物抗HSV的作用

6.1 灯芯草二酚

Csaba等[26]应用细胞培养技术、聚合酶链式反应(PCR)技术以及传统的稀释方法，测定了扁茎灯芯草中灯芯草二酚的抗病毒活性，与空白对照相比，灯芯草二酚对于HSV-2型病毒有明显的抑制活性，结果证实了灯芯草二酚具有潜在的抗HSV病毒活性。

6.2 白藜芦醇

白藜芦醇是一种植物抗毒素，能抑制HSV-1和HSV-2型病毒的复制，并且呈剂量依赖性和可逆性。白藜芦醇不能直接灭活HSV或抑制病毒附着细胞，而是通过减少病毒即时早期蛋白ICP-4的产生量，延迟S-G2-M间期的细胞周期，从而抑制病毒从潜在感染的神经元中被重新激活[27]。Docherty等[28]研究发现：质量分数19%白藜芦醇乳膏可以显著抑制或减少小鼠阴道内的HSV复制，并限制小鼠皮肤中HSV-1型病毒损伤的形成及阴道外疾病。Junior等[29]发现：用HSV-1型病毒感染SKH1小鼠的摩擦表皮，质量分数12.5%病毒和25%白藜芦醇乳膏均能在感染初期有效抑制病变的形成，感染12 h后则无效。质量分数25%白藜芦醇乳膏的效果更优，使用频率更低。用白藜芦醇处理的动物皮肤没有明显的皮肤毒性，如红斑、剥落、结痂、地衣化或脱屑，局部应用白藜芦醇乳膏可抑制HSV损伤小鼠皮肤。另外，白藜芦醇可以剂量依赖和以可逆的方式抑制感染HSV-1、HSV-2型病毒和阿昔洛韦耐药HSV-1型的Vero细胞NF-κB的激活，损害HSV立即早期、早期和晚期必需基因ICP0、ICP4、ICP8的表达和病毒DNA的合成[30-31]。

6.3 东方荚果蕨来源的生物素A和银松素

邵鹏[32]从东方荚果蕨中提取的单体化合物Biochanin A和银松素都具有明显的抗单纯疱疹病毒活性，进一步测试发现其抗病毒活性均具有剂量依赖性。

6.4 桑树根皮酚及酚酯

5种酚类化合物1、2、8、9以及酚酯13表现出对HSV-1和HSV-2型病毒的抑制活性，IC50值在0.64～1.93 μg/mL之间，EC50值为0.93和1.61 μg/mL，5种酚类化合物1、2、8、9以及酚酯13的化合物结构见图2。研究证明了桑树根皮酚及酚酯是以HSV-1型DNA聚合酶和HSV-2型蛋白酶为靶点的活性化合物[32]。

图2 化合物1、2、8、9和13的结构[32]Fig.2 Structures of compounds 1，2，8，9 and 13[32]

7 蜂毒肽抗HSV的作用

杨文超[33]采用层析分离纯化技术提取出蜂毒中的蜂毒肽，研究了蜂毒肽的抗HSV-1型病毒活性。CPE法和MTT法的实验结果显示：蜂毒肽对Vero细胞的药物对细胞的半数毒性浓度(CC50)值为10-2.4mg/μL。1、3、6和9倍于CC50值的蜂毒肽的抑制率分别为55.12%、55.12%、59.30%和66.51%，与阳性对照组(阿昔洛韦)的74.88%对比，蜂毒肽具有一定的抑制HSV-1型病毒的活性作用，但无法直接杀死HSV-1型病毒。

8 天然产物中提取物抗HSV的作用

8.1 巴秘商陆木各部位提取物

Junior等[34]利用体外模型，测定巴秘商陆木各部位提取物对HSV-1与HSV-2型病毒的抑制活性，结果显示：巴秘商陆木的根二氯甲烷提取物(100 mg/mL)对HSV-1型病毒有高达93%的抑制率，但未对HSV-2型病毒表现出抑制活性。

8.2 壶托榕叶提取物

Xu等[35]以阿昔洛韦为阳性对照，以非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)的病变效应的发展作为评估标准，测定了壶托榕叶中的提取物1～6的体外抗HSV-1型病毒活性，实验数据显示：化合物3～6均表现了中等的抗HSV-1型病毒活性。

8.3 紫金标

陈恬等[36]利用MTT法和CPE法测得紫金标的IC50值为29.46 mg/L，TC50值为107 7 mg/L， TI值为36.56，研究表明：不同浓度的紫金标能明显抑制HSV-1型病毒对宿主细胞的吸附，HSV-1gD基因的复制及mRNA的表达，具有显著的抗HSV-1型病毒的作用。

8.4 裸花紫珠各部位提取物

周芹芹等[37]使用系统分离法分别制备裸花紫珠石油醚、乙酸乙酯和正丁醇部位以及相应的敲除部位提取物，采用经HSV-1型病毒感染的Hep-2细胞进行抗HSV-1型病毒活性的评价，将制备的各部位与全成分抗病毒活性进行对比，确定了裸花紫珠体外抗HSV-1型病毒的活性部位。研究结果表明∶ 裸花紫珠乙酸乙酯部位的治疗指数TI值与全成分相同，正丁醇部位和敲除石油醚部位的TI值略低于全成分组，其他组无效，所以裸花紫珠乙酸乙酯提取物具有抗HSV-1型病毒的作用[37]。

8.5 地蜂子提取物

覃祝[38]将地蜂子总提取物经过一系列处理后，得到地蜂子乙醇提取物。通过MTT法和CPE法测定，以TI值为综合评价指标，对地蜂子提取物的抗HSV-1型病毒活性进行评价。实验结果表明：地蜂子总提取物的TI值为15.13，具有显著的抗HSV-1型病毒活性和较好的安全性[38]。

8.6 美洲大蠊提取物

普小菲等[39]用美洲大蠊提取物CII-3进行体外抗HSV-2型病毒活性研究，MTT法和CPE法的实验结果显示：美洲大蠊提取物CII-3的IC50值为28.71 μg/mL，TC50值为190.55 μg/mL，TI值为6.64，随着浓度增加，抗HSV-2型病毒活性也增加，但有一定的细胞毒性，易导致细胞病变。

8.7 开心果多酚提取物

以开心果多酚提取物(0.4、0.6和0.8 mg/mL)处理HSV-1型病毒，研究发现：其降低了病毒蛋白ICP8(感染细胞多肽8)、UL42(独特的长UL42 DNA聚合酶处理因子)和US11(独特的短US11蛋白)的表达，并导致病毒DNA合成的减少[40]。开心果多酚提取物的CC50值、EC50值和SI值分别为1.2、0.4 mg/mL和3.0，开心果仁对HSV-1型病毒有显著的抑制作用[40]。

8.8 唐古特大黄纳米粒

唐古特大黄纳米粒在体内外均具有抗HSV-1型病毒的作用，其通过阻断病毒黏附和进入细胞灭活HSV-1型病毒。唐古特大黄纳米粒可以干扰病毒复制的整个阶段，抑制HSV-1型病毒即刻早期基因ICP4和早期基因ICP8的mRNA表达以及病毒蛋白ICP4和ICP8的表达[41]。

8.9 中药方剂JZ-1

Duan等[42]发现：中药方剂JZ-1有明显的抗HSV-2型病毒的作用，治疗24 h后观察到细胞形态和细胞存活率增加。JZ-1体外抗HSV-2型病毒的作用优于喷昔洛韦和小檗碱，其主要是通过增强宿主细胞的防御能力，显著降低HSV-2型病毒蛋白gB、gD、VP16、ICP5和ICP4的表达，从而阻断HSV-2型病毒的黏附和渗透，改善细胞形态和提高细胞活力。

有研究发现：JZ-1对VK2/E6E7细胞具有显著的抗病毒活性，能使细胞活力增强，可能由于JZ-1抑制了PI3K/Akt/mTOR通路蛋白的上调，促进了自噬以对抗HSV-2型病毒的感染，从而对HSV-2型病毒的感染具有保护作用[43]。此外，JZ-1可以抑制HSV-2型病毒感染所引起的炎性细胞因子的增加。

9 其他

无花果叶水提取物对感染HSV-1型病毒的 Hep-2、BHK21和 PRK 细胞均有明显的抑制作用，其最小有效浓度(MTC)值为 0.5 mg/mL，最大无毒浓度(TDO)值为15 mg/mL，毒性低，TI值为30.0，有直接杀灭 HSV-1型病毒的作用[44]。荔枝草醇提物在体外对HSV-1型病毒有一定的抑制作用[45]。小檗碱衍生物HB-13在体外具有显著的抗HSV作用，其质量分数为0.5%时，HB-13凝胶外用有明显的抗HSV-l型病毒皮肤感染的作用，体内作用强于质量分数1%喷昔洛韦和质量分数1%～3%阿昔洛韦的凝胶或乳膏[46]。紫草水煎液可以直接杀灭HSV-2型病毒，同时以给药、预防给药和治疗给药3种途径均对HSV-2型病毒产生了抑制作用，同时给药和治疗给药途径下，抗HSV-2型病毒的作用更强[47]。皱瘤海鞘醇提取物体外浓度和剂量依赖性抗HSV-1作用，与阿昔洛韦相比，皱瘤海鞘醇提取物细胞毒性小，TI值高，对HSV-I型病毒有显著的直接杀伤作用，高浓度的皱瘤海鞘醇提取物对病毒的吸附，生物合成有一定的影响[48]。余甘子提取物异柯里拉京可能破坏了病毒的囊膜，使病毒失去了感染能力而发挥显著的治疗作用[49]。异柯里拉京显著抑制了HSV-1型病毒耐药株的 DNA 复制以及早期、晚期基因的转录和晚期蛋白的聚集，从而达到抗病毒的效果[49]。

10 结论

综上所述，天然产物及其提取物涉及多种类别的化合物，如有机酸、多糖、多肽、酮和酚等，来源广泛，品种繁多，为抗HSV药物的筛选和发现提供了丰富的来源。近年来，国内外研究者多以体内或体外细胞实验为主要研究手段，筛选具有抗HSV活性的天然产物，有许多化合物都表现出了优异的抗病毒活性，然而进一步阐明分子机制的研究却很少，大多数仍停留在基础水平。对天然产物抗病毒活性机制的深入研究，将为天然产物开发成为抗病毒药物提供实验和理论基础，从而才能促进更有效和更安全的临床应用。