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中药抗流感作用研究进展

2022-11-16陈召亮张春茂郭振东刘聚祥

中国兽医学报 2022年4期
关键词:荆芥连翘亚型

陈召亮 , 张 诚, 崔 欢, 张春茂,郭振东*,刘聚祥*

(1.河北农业大学 动物医学学院,河北 保定 071000;2.军事科学院军事医学研究院 军事兽医研究所,吉林 长春 130122)

流感病毒是正黏病毒科、流感病毒属的单股、负链RNA病毒,分为A(甲型)、B(乙型)、C(丙型)、D(丁型)4个亚型,其中A型流感病毒相较于其他亚型来说,危害最大[1]。A 型流感病毒基因组分为8股独立的RNA片段,负责编码包膜糖蛋白血凝素(hemagglutinin,HA)、神经氨酸酶(neuraminidase,NA)、核蛋白(nucleoprotein,NP)、碱性聚合酶1(polymerase basic 1,PB1)、碱性聚合酶2(polymerase basic 2,PB2)、酸性聚合酶(polymerase acidic,PA)、基质蛋白(matrix protein,M1)、非结构蛋白1(nonstructural protein 1,NS1)和核输出蛋白(nuclear export protein,NEP;nonstructural protein 2,NS2)等流感病毒相关蛋白[2]。

A型流感病毒基因组编码的HA和NA是对A型流感病毒进行毒株分类和病毒血清亚型分型的重要依据,HA可分为18个亚型(H1-H18),NA可分为11个亚型(N1-N11),两者相互组合形成众多亚型[3]。A型流感病毒宿主广泛,可感染禽、人、猪、马等动物,因此A型流感病毒可分为禽流感病毒、人流感病毒、猪流感病毒和马流感病毒等[4]。

2021年中国农业农村部发布信息,山东省东营市黄河三角洲自然保护区、北京市海淀区、江苏省连云港市、辽宁省沈阳市和平区、西藏那曲市色尼区、陕西省榆林市神木市红碱淖自然保护区相继发生野生禽类流感疫情。流感病毒始终威胁着我国的畜牧业发展和公共卫生安全,采用疫苗免疫接种是当前最主要、也最有效的预防流感病毒感染的方式,但从疫苗注射到产生保护性抗体需要较长时间,存在免疫后到产生抗体的窗口期等问题;更重要的是由于流感病毒的抗原变异性较强,上一次流感发病期间所用的疫苗在下一次流感暴发时可能会失去保护作用;而且,疫苗保护期短,有效性也显著降低,这往往也影响了对流感病毒的防控效果[5-6]。这些不足使得抗流感药物的研发十分必要,同时,随着国内养殖业“减抗”、“替抗”模式的推行,中药及其活性成分已引起行业专家和学者的足够重视。中药在防治病毒性传染病上的应用已有上千年的历史,在流感的防治上同样积累了丰富的经验和研究成果。因此,本文对近两年国内外中药抗流感病毒的研究进展进行综述,以期为日后抗流感中药及其制剂的研发提供理论支持和经验借鉴。

1 中药复方

1.1 芩根提取液程邓芳等[7]组方芩根提取液(QinGen extract,QG),该方以黄芩、板蓝根为主,配伍使用兼具清热泻火、凉血解毒的作用。通过对其进行NA抑制剂筛选研究发现,QG对流感病毒的NA有一定的抑制作用,并呈浓度依赖性。QG能在一定程度上抑制H9N2亚型流感病毒的吸附、穿入以及在犬肾传代细胞(Madin-Daby canine kidney cells,MDCK)细胞内的复制,所以,其对H9N2亚型流感病毒感染宿主细胞具有一定的预防作用,其甚至能在一定程度上直接抑制H9N2亚型流感病毒。另外,QG的安全性较高,对MDCK细胞最大安全浓度的测定结果显示,QG的最大安全浓度是奥司他韦的5倍。

1.2 复方鱼腥草合剂复方鱼腥草合剂(compound houttuynia mixture,CHM)是鱼腥草、黄芩、板蓝根、连翘和金银花5味中药组成的复方制剂。颜海燕等[8]对此合剂的抗流感病毒作用及其作用阶段进行了初步研究,该研究发现,CHM具有广谱抗流感病毒的作用,对多种亚型流感病毒(如H5N1亚型和H7N9亚型)有明显的抑制作用。CHM在RNA、蛋白和细胞水平均可剂量依赖性抑制流感病毒的复制。该研究通过时间进程分析实验发现,在加入病毒的同时加入CHM具有显著的抗病毒作用,而在感染后2 h及以后开始给药,CHM均无明确的抗流感病毒作用。表明CHM只在流感病毒感染的早期阶段发挥作用,抑制流感病毒的复制。

1.3 犀角地黄汤合银翘散银翘散在《温病条辨》中被称为“辛凉平剂”,具有透散卫分表邪的功效;犀角地黄汤首载于《备急千金要方》,清热解毒、凉血散瘀,主治热入血分;犀角地黄汤合银翘散源于吴鞠通《温病条辨·上焦篇》,银翘散可散卫分之邪,犀角地黄汤能解营血之毒,在急性热病早期合用,重视卫气营血同治,可在疾病早期切断病邪传变,防止病邪深入,达到截断病势迅速恶化目的[9]。

邓迪等[9]对此合方及两单方治疗小鼠H1N1亚型流感病毒肺炎的效果进行了比较,结果发现合方的治疗效果优于两单方。在合方中,银翘散主要发挥抗病毒作用,犀角地黄汤主要起到抗炎作用,两方合用则既可抑制病毒早期复制,又可防止炎症的过度发展,从而起到更优的治疗效果。

1.4 薄荷-荆芥薄荷、荆芥是中医临床上经常配伍使用且相对固定的2味中药,配伍使用后可以相互促进增强药效或者相互调节降低毒性[10]。薄荷、荆芥两味中药是中医上的一对经典药对,两药相配伍应用于许多经典方剂,如荆芥汤、荆芥散、荆防散、银翘散、荆芥薄荷汤、荆防败毒散、薄荷白檀汤等代表性方剂[11]。

薄荷、荆芥分别具有良好的抗流感病毒作用,挥发油类和黄酮类是薄荷和荆芥的主要有效成分[12]。束雅春等对此药对不同成分的组合(薄荷挥发油、荆芥挥发油、薄荷黄酮、荆芥黄酮4种成分以不同方式进行组合)在体外对H1N1亚型流感病毒的抑制作用进行了研究,发现薄荷-荆芥的不同成分组合均对甲型流感病毒的体外增殖具有抑制作用,其中薄荷挥发油-薄荷黄酮-荆芥黄酮组合、荆芥挥发油-薄荷黄酮-荆芥黄酮组合、薄荷挥发油-荆芥挥发油-荆芥黄酮组合对病毒增殖的抑制作用最为明显[11]。

1.5 复方芩兰口服液复方芩兰口服液由金银花、黄芩、连翘、板蓝根 4 味中药组成,其可以有效治疗急性上呼吸道感染疾病[13]。鲍岩岩等[14]对其治疗呼吸道病毒感染性疾病的药效进行了进一步研究,发现复方芩蓝口服液可以有效减少H1N1亚型流感病毒感染小鼠的肺组织及气管病变,显著降低感染小鼠血清中细胞因子含量,对甲型流感病毒性肺炎具有良好的疗效。

1.6 热毒宁吸入溶液热毒宁由青蒿、金银花和栀子3味药材组成,对上呼吸道感染、急性支气管炎及外感风热所致的感冒、咳嗽具有显著治疗效果[15]。雾化吸入给药是治疗呼吸道疾病的一种重要的局部给药方式,相比于口服给药和注射给药等全身给药方式,吸入给药可以达到更高的生物利用度,起效速度快,不良反应少[16-17]。孙静等[18]对热毒宁吸入溶液治疗H1N1亚型流感病毒性肺炎的效果进行了研究,该研究通过建立感染小鼠肺炎模型,发现热毒宁吸入溶液对流感病毒所致肺炎具有良好的治疗效果,可以显著降低或减少小鼠肺指数、肺组织病毒载量、炎症因子含量及肺部病理变化。

1.7 邓氏清毒饮邓氏清毒饮是由金银花、桑叶、野菊花、蒲公英等19味中药配伍而成,其常被应用于预防和治疗流感及其引起的发热、咳嗽等病证[19]。马钦海等[19]对其体外抗H3N2亚型流感病毒作用及对炎症细胞因子过度表达的抑制作用进行了研究,结果发现邓氏清毒饮可以明显抑制MDCK细胞中的H3N2亚型流感病毒活性,对感染的MDCK细胞有明显的保护作用,并可以减少炎性细胞因子和趋化因子的含量,降低炎性因子的过度表达。

2 单味中药

2.1 连翘赵冰倩等[20]制备出了连翘水提液(forsythiae fructus aqueous extract),并对其在体外抑制H5N1和H9N2亚型流感病毒增殖及其介导炎症的效果进行了评估,结果发现连翘水提液可以显著抑制H5N1和H9N2亚型流感病毒在鸡胚成纤维细胞(DF-1)上的增殖,并可以抑制因H5N1和H9N2亚型流感病毒感染而介导的多种趋化因子和细胞因子的表达。该研究在3种不同给药方式下探究该药液在不同质量浓度下分别对H9N2和H5N1亚型流感病毒的抑制作用。3种不同加药方式分别为:药液预处理病毒后感染、先感染病毒后加药、先加药后感染病毒。结果显示,连翘水提液预处理病毒后感染和先加连翘水提液再感染病毒这2种给药方式对H9N2和H5N1亚型流感病毒均无明显的抑制作用,结果表明连翘水提液对H9N2和H5N1亚型流感病毒没有直接的抑制作用。而先将病毒感染细胞后再加入连翘水提液则能有效抑制H9N2和H5N1亚型流感病毒的增殖,并且呈现出一定的剂量依赖性,这表明连翘水提液是在病毒的增殖阶段发挥作用。根据前人研究结果,连翘提取物连翘酯苷A可抑制流感病毒M1蛋白的表达,干预子代病毒颗粒的组装过程[21],该研究推测连翘可能是通过抑制病毒复制所需酶的活性来抑制病毒蛋白的合成,从而起到抗病毒的作用。

除了抑制病毒本身的增殖外,连翘还可以干预宿主细胞信号通路活化,抑制流感病毒诱导的某些炎性因子的释放[20]。许珊丽等[22]发现贯叶连翘提取物对流感病毒感染小鼠机体有一定免疫调节作用,可明显增强流感病毒感染小鼠的细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫作用。

2.2 太子参太子参(pseudostellaria heterophylla)又称孩儿参,为石竹科孩儿参属植物,常以块根入药,性平、味甘微苦,功能益气、生津,主治肺虚咳嗽、脾胃虚弱等症。张炎达等[23]对太子参须提取物在鸭H9N2亚型流感病毒体外生长过程中的抑制作用进行了研究,发现太子参须提取物对鸭 H9N2亚型流感病毒在 MDCK 细胞上的体外增殖具有一定抑制作用,且呈现出一定的剂量依赖性。

2.3 黄芩李卫鹏[24]通过鸡胚培养试验和血凝试验对桂枝、川芎、苍术、大青叶、防风、黄芩、地黄、鱼腥草、金银花、荆芥10种单味中药汤剂在鸡胚内抗 H6N6亚型鸭源流感病毒效果进行剂筛,发现黄芩汤剂在鸡胚中抗流感病毒效果最佳。该研究又用不同质量浓度的黄芩苷对感染鸭源 H6N6 亚型流感病毒的小鼠进行治疗,发现黄芩苷在对 H6N6 亚型流感病毒引起的炎症中,可以降低病毒在肺脏中的复制能力,降低白细胞总数、抑制出血反应、调节血清中细胞因子含量,减轻小鼠肺脏组织的病理损伤。

2.4 无毒干蟾干蟾是我国传统中药材,蟾酥,蟾皮,蟾衣等均可药用,干蟾及其制剂对多种病毒感染有着良好的疗效,具有较高的药用价值[25]。早期有研究发现,蟾苷提取物可以有效抑制流感病毒在感染小鼠肺脏内的繁殖[26];蟾毒内酯可以通过抑制流感病毒相关蛋白活性,直接抑制流感病毒[27]。传统干蟾具有较高的毒性,而无毒干蟾是在传统干蟾的基础上研发而成,毒副作用小,具有较高的安全指数,并且同样对多种病毒性疾病具有良好的疗效[25]。

刘畅等[25]研究发现无毒干蟾可以显著降低H1N1亚型流感病毒感染小鼠血清和肺组织中多种促炎性细胞因子和趋化因子的过度表达,可以缓解肺组织充血、水肿等炎症症状,对流感病毒感染小鼠的肺脏具有修复和保护作用。另外,该研究还发现流感病毒对感染小鼠结肠存在一定的损伤作用,肺和大肠相表里的中医理论再次得到验证,而无毒干蟾则可以改善结肠的不良状况。

3 活性成分

3.1 皂甙人参茎叶皂甙(Ginseng stem and leaf saponin,GSLS)是从人参的茎和叶中提取的一种由甙元与糖相连构成的糖甙类化合物,是中药人参的有效成分之一。人参皂甙广泛来源于人参的根、茎、叶、花等部位,与根皂甙相比,GSLS 来源于中药人参的废弃部分——茎和叶,具有明显的成本优势。杨金保等[28]对GSLS 调节肉鸭免疫功能的研究进行了报道,发现饮水口服 GSLS 具有增强鸭群对禽流感疫苗的免疫应答水平和机体抗氧化功能的作用,配合禽流感疫苗使用能提高机体体液免疫应答和Th1 和Th2 型细胞免疫应答,增强鸭群抗流感病毒感染能力,表现出良好的口服免疫增强作用。

3.2 植物精油植物精油(essential oils,EOs)存在于植物的分泌管、腺体和分泌毛中,被广泛用于医药和食品保鲜[29]。EOs具有广谱抗病毒活性,可对抗1型和2型单纯疱疹病毒等DNA病毒,以及新城疫病毒、朱尼病毒和SARS-CoV(严重急性呼吸综合征相关冠状病毒)等RNA病毒[30]。 EOs可以使病毒蛋白或/和糖蛋白变性从而发挥抗病毒作用[31-32]。EOs作为抗病毒药物的机制主要包括:通过抑制病毒聚合酶来抑制病毒复制;阻止病毒脱壳;阻断与宿主细胞的结合;抑制病毒感染力;抑制蛋白酶;抑制病毒宿主受体[33]。EOs也可以与传统抗病毒药物协同作用,例如,质量浓度为0.03~0.12 g/L的丁香油酚,可增加低剂量阿昔洛韦的效果[34]。

薰衣草(Lavandulaangustifolia)和鼠尾草(Salviaofficinalis)属于唇形科、亚灌木植物,是高生物活性精油的重要来源,其被广泛用于医疗、化妆品和食品领域[35]。DHAB等[36]制备出薰衣草精油和鼠尾草精油,分别分析其化学成分,评估其抗氧化和抗炎症活性,并对薰衣草和鼠尾草精油的抗H5N1流感病毒活性进行了研究。结果表明薰衣草精油的主要成分是乙酸芳樟酯(linalyl acetate)和芳樟醇(linalool),而鼠尾草精油的主要成分是樟脑(camphor)和α-侧柏酮(α-thujone)。以不同的亚细胞毒性浓度对薰衣草和鼠尾草精油的抗流感病毒活性进行评价,结果显示两种精油对H5N1亚型流感病毒均有良好的抑制作用。

3.3 黄酮类紫萁贯众(OsmundajaponicaThunb)为紫萁科、紫萁属植物,早期研究结果表明,紫萁贯众具有抗病毒、抗菌、抗癌、提高机体免疫力等作用[37]。目前已从紫萁贯众中分离得到了23种化合物单体,其中的紫箕酮、异银杏双黄酮等多种化合物单体都对各种亚型的NA有一定的抑制作用。郎爽等运用分子对接技术对紫萁贯众中的23个化合物进行筛选,发现异银杏双黄酮等黄酮类化合物对NA抑制作用最强[38]。黄酮类化合物能够与NA的ARG118、ARG371、ARG292等重要氨基酸残基产生氢键作用,相较与其他黄酮类化合物,异银杏双黄酮与NA形成的配体-NA复合物的稳定性更强,能阻碍宿主体内受体蛋白与唾液酸的结合,对病毒产生更强的抑制作用。这种通过与NA活性中心以外的必需基团结合的方式,提示黄酮类化合物可能为一种非竞争性抑制剂。

黄芩射干汤(Huangqin-shegan decoction)由黄芩、射干两药配伍而成,两药均为常用清热解毒中草药,具有抗病毒活性,能抑制H7N9亚型流感病毒的复制[39-40]。现代药理学研究表明,黄芩和射干主要药效成分多集中在黄酮类成分,黄芩中主要的黄酮苷及苷元包括黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素、木蝴蝶素A等;射干以异黄酮类成分为主,射干苷、鸢尾黄素、次野鸢尾黄素、白射干素等[41]。刘志强[42]利用分子对接技术将黄芩射干汤中13种主要黄酮类成分与H7N9亚型流感病毒NA逐一对接,比较各成分与H7N9亚型流感病毒NA的对接结合能,结果发现汉黄芩素、黄芩素、木蝴蝶素A与H7N9亚型流感病毒神经氨酸酶结合能最高,能与NA的 Arg-119,Asp-152,Arg-153,Trp-180,Arg-372,Glu-278 和Lys-294产生相互作用,表明黄芩射干汤抗 H7N9亚型流感病毒的主要成分为汉黄芩素、 黄芩素以及木蝴蝶素 A。这3种成分与扎那米韦样抗 H7N9亚型流感病毒NA的作用高度相似,并且对耐药型NA也具有一定抗性。

3.4 间苯三酚类绵马贯众(DryopteriscrassirhizomaNakai)为鳞毛蕨科植物粗茎鳞毛蕨的干燥根茎和叶柄残,现代药理研究表明其具有抗病毒、抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗疟等作用[43-44]。刘畅等[45]从绵马贯众中分离得到了绵马贯众素 ABBA等25个间苯三酚类化合物,采用分子对接技术对这25个间苯三酚类化合物进行了抗流感病毒 NA 活性筛选,发现绵马贯众素 ABBA对流感病毒的抗病毒作用最为显著,其对各亚型的 NA 均具有一定的抑制作用,且对多种流感病毒毒株均有抑制活性。

3.5 多糖类早期研究发现,从蜈蚣藻、孔石莼、青岛马尾藻3种藻类中提取制备的硫酸多糖在体内外具有不同的抗流感病毒活性[46]。之后,程邓芳等[47]又对中药单味提取物海藻硫酸多糖(sulfated polysaccharide from algae,SPA)对H9N2亚型流感病毒在鸡胚生长过程中的抑制作用进行了研究。该研究采用鸡胚培养法和血凝试验探究两种药液分别在3种不同加药方式和不同质量浓度下对H9N2亚型流感病毒的抑制作用。3种不同加药方式分别为先向鸡胚加药液再接种病毒、先向鸡胚接种病毒再加药液、药液与病毒同时加入鸡胚。研究结果表明,3种加药方式下,不同质量浓度的SPA均能不同程度地抑制H9N2亚型流感病毒在鸡胚中的增殖。

4 讨论

综上所述,A型流感病毒是一种重要的人兽共患病原,可在人与多种动物之间进行传播。由于流感病毒的HA和NA基因型众多,且具有高度变异性,在不同宿主间的基因重组特性,导致疫苗免疫效力弱和临床使用期短,难以有效抵御流感病毒的侵袭,由此造成流感疫情的绵延不绝。为弥补疫苗不足,开发新型抗流感病毒药物,就成为一个重要选项之一。中药,特别是植物类药品,含有多种活性成分,是新药开发的天然宝库,已经成为新药发现的重要途径。上述研究揭示了多种天然植物及其活性成分,对A型流感病毒表现出抑制作用,并初步阐释了其作用机制,为抗流感病毒药物的研究与发现提供了有意义的启示,为进一步开发新药打下了良好基础。

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