连翘抗病毒作用文献研究 *
2022-11-23罗旋王薇胡本祥沈霞
罗旋 王薇 胡本祥 沈霞
(1.咸阳职业技术学院,陕西 咸阳 712000;2.陕西中医药大学药学院,陕西 咸阳 712046)
连翘(Forsythiasuspensa(Thunb.) Vahl)为木犀科连翘属多年生草本植物,主要分布在我国陕西、河北、山东、四川等地,中医理论认为连翘性凉味苦,归心、肝、胆经,连翘作为我国传统的大宗药材之一,具有清热、解毒、散结、消肿的功效[1]。现代药理学研究表明[2],连翘具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒、保肝等药理作用,此外,对神经还具有一定的保护作用[3]。
病毒是由DNA或RNA与蛋白质构成的生命体,常见的感染症状为发热、头痛、咳嗽等,一般为隐性感染,且多种病毒传播性较强,严重威胁着人类的健康以及生活水平的发展。目前对于病毒性疾病尚无特效治疗,仍以全身支持疗法和对症治疗为主,采用西药治疗的疗程较长,长期用药易产生耐药性,且不良反应较强,缺乏免疫调节作用;而采用中药治疗出现的不良反应较少,可以通过多靶点、多途径、多环节综合发挥药效,能够有效地减轻症状,并且可以缩短治疗病程,此外还可以通过注射疫苗来预防病毒的感染。大量研究发现,连翘及其有效成分对多种病毒性疾病具有较好的治疗作用,且疗效明确,本文将对连翘的抗病毒研究进行归纳与总结,为进一步开发利用其药用价值提供参考依据。
1 抗流感病毒
流感病毒(Influenza Virus)是一种具有8个独立RNA片段的单股负链分节段RNA病毒,根据编码核蛋白和编码基质蛋白的抗原性差异,可以分为甲、乙、丙、丁4种类型流感病毒。流感病毒的传染性较强,对外界抵抗力不强,主要通过呼吸道进行传播,容易造成大流行,其中甲型流感病毒宿主众多、且血清型复杂,容易发生变异,是引起流行性大感冒的最主要病原体[4]。
连翘酯苷A(Forsythiaside,FTA)为连翘的主要有效成分之一,盛楠等[5]研究发现,感染H9N2禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)的老鼠经过FTA治疗后,可以抑制MyD88-NF-κB的基因表达水平,降低炎症细胞因子IL-1β的产生,从而减轻了H9N2-AIV所致的炎性损伤;还有研究发现[6],FTA可以抑制MyD88、NF-κB p65、P-NF-κB p65信号通路,减少炎症细胞因子IL-6的表达,降低H9N2-AIV对小鼠造成的炎症损伤。段林建等[7]将甲型流感病毒核蛋白(nucleoprotein,NP)基因转染到Hela细胞,观察NP基因转染后连翘苷对其表达的影响,结果发现,连翘苷可以降低甲型流感病毒NP基因的拷贝数,可能是抑制甲型流感病毒NP与病毒RNA结合形成NP复合物,阻碍了NP基因的复制,也可能是抑制NP的转录过程或者NP翻译后的修饰;黄芩苷联合连翘也能够下调甲型流感病毒NP基因的表达量,并在一定的浓度范围内表现出协同作用[8]。基于网络药理学的研究发现[9],连翘治疗流行性感冒可能是通过多靶点多种生物学功能进行整体调节,GO富集分析显示半胱氨酸型内肽酶活性与细胞凋亡的关系、泛素样蛋白连接酶结合、泛素蛋白连接酶结合为显著性较高的通路,KEGG富集通路分析显示卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、凋亡、乙型肝炎通路显著性较高;曲新艳[10]通过网络药理学的方法探讨了连翘苷对感染甲型流感病毒小鼠的保护作用,结果发现连翘苷可以显著降低小鼠的肺指数以及血清中GM-CSF和IL-6的浓度,并显著降低小鼠肺部HA蛋白的表达水平,同时能够抑制小鼠肺部肺泡腔内分泌物的分泌,减轻流感病毒对小鼠肺部损伤。李立[11]基于生物信息学方法研究发现,金银花和连翘作为药对治疗甲型H1N1流感,能够更好的调节巨噬细胞中IL-8信号通路和IL-12信号的生成通路,PRKCA和MMPs可能是连翘和金银花分别作用于免疫通路的关键性蛋白;FTA和连翘苷也能通过增加IFITM3和IFN-β的表达,促进甲型H1N1流感病毒的清除,减少NP的水平[12]。罗旋等[13]采用分子对接的方法,发现FTA与H7N9神经氨酸酶N9和两种突变型N9-R292K、N9-R294K受体的对接分值显著高于对照组奥司他韦羧酸盐,可作为流感病毒H7N9潜在抑制剂的先导化合物。Zheng X等[14]将流感病毒FM1株感染到小鼠,分别给予最佳剂量的FTA和奥司他韦,6 d后采集肺、脾脏和其他组织,采用rt-q PCR和Western Blot检测关键因子的表达,结果发现,FTA可以降低小鼠肺部FM1 mRNA的表达,同时可以降低RIG-I、MAVS和NF-κB的蛋白表达,此外还可以降低脾脏组织中T细胞亚群Th1/Th2和Th17/Treg的比值,FTA可以通过下调RLRs信号通路来控制由甲型流感病毒感染引起的炎症,并改善感染的预后。此外,连翘的水提液还可以显著抑制禽流感病毒H5N1和H9N2在鸡成纤维细胞系上的增殖,并抑制多种细胞因子和趋化因子的表达[15]。
2 抗冠状病毒
冠状病毒(Coronavirus,CoV)是自然界中广泛存在的一类病毒,主要通过呼吸道感染引发人类疾病,传播性较强,可以通过注射疫苗进行针对性预防,也可以采取通风、勤洗手、少聚集等措施来减少感染[16]。
基于网络药理学的研究方法,许嘉慧等[17]通过GO功能富集分析以及KEGG通路富集分析,发现疏风解毒胶囊中连翘所含有的甾醇类和黄酮类活性成分可以调节IL1B、IL6、CCL2、MAPK1、MAPK8、MAPK14、FOS、CASP3、ALB等关键靶点,调控氧化应激损伤、肺纤维化增生、炎症反应、细胞凋亡等过程,来减轻新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,SARS-CoV-2)引起的肺部损伤;疏风解毒胶囊中的荷包牡丹碱、大黄素甲醚葡萄糖苷、甘草异黄烷酮等有效成分还可以与ACE2及SARS-CoV-2 3CL水解酶结合,作用于ESR1、PTGS2、AR等靶点调节卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、人巨细胞病毒感染、IL-17信号通路、小细胞肺癌等,发挥治疗新型冠状病毒肺炎的作用[18]。韩彦琪等[19]研究发现,痰热清胶囊中连翘苷、连翘酯苷D、连翘酯苷E、黄芩苷等主要有效成分,可能作用于TNF、NOS3、EGFR、IL2、PTGS2等关键性蛋白,干预IL-17信号通路、cAMP信号通路、T细胞受体信号通路以及花生四烯酸代谢等生物过程,从而发挥治疗新型冠状病毒肺炎的作用。姚运秀等[20]研究发现,中成药抗病毒颗粒中连翘所含有的槲皮素、木犀草素等活性成分可以与血管紧张素转化酶Ⅱ结合,并作用于PTGS1、PTGS2、HSP90AB1等靶点调节多条信号通路,有效地治疗新型冠状病毒肺炎。一些经典的清热解毒药对,如蔓荆子-连翘[21]、金银花-连翘[22]等对新型冠状病毒肺炎均能发挥出较好的治疗作用。此外,连翘苷和连翘苷元对猪传染性胃肠炎病毒(swine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)还有一定的抑制作用,金修哲等[23]采用细胞病变观察法、MTT法、病毒滴度的测量等方法,结果发现连翘苷、连翘苷元等中药成分对感染TGEV的猪睾丸细胞的直接杀灭效果均好于复制阻断作用和吸附阻断作用,说明中药有效成分能够准确、高效、灵敏地发挥药效。
3 抗疱疹病毒
疱疹病毒(Herpes Virus)是一类具有包膜,基因组为双链DNA的病毒,目前共发现了100多种,可分为α、β、γ三大类,其感染宿主较广泛,主要侵犯组织、黏膜以及神经组织,严重影响着人类的健康。能够感染人的疱疹病毒主要有8种,包括单纯疱疹病毒1型、单纯疱疹病毒2型、水痘-带状疱疹病毒、人类巨细胞病毒等,目前用于治疗疱疹病毒感染的公认首选药物为阿昔洛韦,还可以采取中医治疗,尚无特效药物[24]。
单纯疱疹病毒1型(Herpes Simplex Virus-1,HSV-1)侵犯中枢神经系统后能够引起相应的炎性改变,临床上称之为单纯疱疹病毒性脑炎(Herpes Simplex Encephalitis,HSE),自然病死率高达70%。研究发现[25],连翘提取物能够延长HSE小鼠的存活时间,可以显著降低TNF-α、IL-1β和IFN-α的基因表达水平,并且对于脑组织中NO的含量具有明显的抑制作用,通过控制HSE的炎症因子表达水平来减轻炎症病理损伤。张丹丹等[26]采用细胞病变法和MMT法,研究连翘及主要有效成分槲皮素的体外抗人巨细胞病毒(Human Cytomegalovirus,HCMV)活性,结果发现,连翘、槲皮素及更昔洛韦的最小有效浓度分别为30、0.3、10 mg·L-1,最大无毒浓度分别为30、30、10 mg·L-1,槲皮素的抗HCMV效果明显优于连翘和更昔洛韦,且细胞毒性更低,说明槲皮素具有良好的抗HCMV效果,具有较好的临床应用前景,有希望成为临床上抗HCMV的药物。伪狂犬病病毒(Pesudorabies Virus,PRV)又称猪疱疹病毒Ⅰ型,猪是PRV的唯一自然宿主,该病毒可以感染多种家畜,其传播途径多、传播速度快、流行范围广、死亡率高,胡梅[27]采用中性红染料吸收法测定细胞OD值,通过OD值的变化来筛选体外抗PRV较好的中药,结果表明,连翘、穿心莲、板蓝根、大青叶、地锦草等多种中药粗提物对PRV感染均有显著的抑制作用。
在临床上也经常使用连翘复方药物治疗多种疱疹病毒引起的不同疾病,盛玲燕等[28]对57例孕妇宫内感染单纯疱疹病毒IgM-阳性患者采用中药治疗,主方为连翘、当归、贯众、金银花、黄芪、党参等,另外39例患者采用α-干扰素和阿昔洛韦治疗,观察其疗效,结果表明,采用中药治疗的总有效率为92.5%,而采用α-干扰素和阿昔洛韦治疗的总有效率为78.9%,说明采用中药治疗孕妇宫内感染单纯疱疹病毒患者更安全、有效。张大雷[29]采用大青连翘汤并联合西药盐酸万乃洛韦片治疗带状疱疹患者,治疗两周后,患者血清中IL-2、IL-6、IL-10的水平明显得到改善,相比于对照组,观察组的症状消退更快,疗效更佳,说明大青连翘汤联合盐酸万乃洛韦片更有利于抑制患者的炎症反应。还有研究发现[30],大青连翘汤联合梅花针治疗带状疱疹患者也能提升治疗效果,并且能够较好的改善机体的炎性因子水平。单纯疱疹性角膜炎是临床上常见的一种眼病,采用连翘、金银花、黄芩等,并联合抗生素滴眼液等西药治疗,可以明显缩短治疗病程,具有较好的治疗效果[31]。
4 抗呼吸道合胞病毒
呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV)属于副黏病毒科病毒属,传染性较强,在冬季和早春的发病率较高,有明显的季节性,主要是引起6个月以下的婴儿患细支气管炎与肺炎等下呼吸道感染,还可以引起较大儿童和成人鼻炎以及感冒等上呼吸道感染,目前尚无特异性的治疗药物以及预防疫苗,主要以对症治疗为主[32]。
早期研究发现[33],连翘的水提液对感染呼吸道合胞病毒的人宫颈癌传代细胞(Hela)具有一定的抑制作用,并存在明显的量效关系。陈杨等[34]将连翘水提液经水提醇沉后,采用大孔吸附树脂层析法洗脱得到不同的有效部位,结果发现有效部位LC-4能够明显的抑制呼吸道合胞病毒在Hela细胞内的复制,并且在病毒复制的早期和中晚期都具有一定的抑制作用。覃黎葵[35]将呼吸道合胞病毒分别感染到小鼠体内和小鼠肺上皮细胞,探讨银翘散对其的治疗效果及作用机制,结果表明,在体内和体外实验中,银翘散均能显著抑制炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,同时能显著抑制NALP3炎性体相关蛋白NALP3、ASC以及caspase-1的表达水平,对炎症反应的改善作用与阳性对照药利巴韦林相近,此外,还将NALP3基因进行小分子RNA干扰,结果发现可以降低其下游相关蛋白的表达,以及下游炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌,说明RSV感染小鼠肺上皮细胞所致炎症的作用机制与NALP3炎性体的激活相关。Li C等[36]从连翘中分离出了23个单体化合物,并做了体外抗呼吸道合胞病毒试验,结果发现化合物FTA和calceolarioside B对RSV具有显著的抑制作用。一些富含连翘的中成药,如双黄连颗粒[37]、解毒利肺口服液[38]等对呼吸道合胞病毒感染均有较好的治疗效果。
5 抗其他病毒
FTA对鸡传染性支气管炎病毒(Infectious Bronchitis Virus,IBV)也具有一定的抑制作用,张彤等[39]将鸡传染性支气管炎病毒感染到鸡巨噬细胞系(HD11),并通过FTA处理后,结果表明FTA能够显著抑制IBV的复制,可以提高IBV感染细胞内MDA5、LGP2和NLRC5受体的表达,并且还可以显著提高抗病毒基因IRF7、IFN-α和IFN-β的表达,说明FTA激活的细胞内受体和抗病毒基因与其发挥抗IBV作用相关。肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)是临床手足口病中常见的病原体,严重时能够导致死亡,黄培成等[40]探讨金银花-连翘药对在体内外抗肠道病毒71型药效的研究中发现,金银花-连翘药对提取物对EV71有一定的抑制作用,在一定程度上呈现出剂量依赖关系,对感染EV71的Hela细胞有一定的直接杀灭作用,并且能够显著改善小鼠的一些不良症状和心脏组织的损伤变化。早期研究发现[27],连翘粗提物对猪呼吸与繁殖综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,PRRSV)具有一定的抑制作用,梁亚俊研究发现[41],连翘中的主要有效成分之一FTA能够显著增强猪肺泡巨噬细胞3D4/2细胞的吞噬能力,可以有效增加3D4/2细胞对IL-6和TNF-α的分泌,同时抑制IL-10的分泌,FTA还可以对PRRSV侵染3D4/2细胞起到一定的抑制作用,抑制PRRSV引起的细胞凋亡,干扰病毒在机体的增殖过程,阻止病毒的释放,从而达到抗PRRSV的作用。
综上所述,连翘抗病毒的途径主要涉及到EPK通路、TNF通路等。机制路线图如下图所示。
图1 连翘抗病毒EPK信号通路图
图2 连翘抗病毒TNF信号通路图
6 讨 论
从新冠疫情我们可以看到病毒感染性疾病对人类健康的威胁。研究表明,多种中草药对不同类型的病毒感染具有较好的治疗作用,例如连翘、黄芩、金银花等在临床上治疗病毒性疾病中广泛使用,一些中成药如感冒双清胶囊、辅仁抗病毒口服液、羚翘解毒丸等在治疗病毒性疾病方面也具有较好的疗效。中药以其悠久的历史,长期的临床经验以及丰富的化学成分,在治疗一些疑难杂病方面具其独特的优势,与西药治疗相比,采用中药治疗可以通过多靶点、多途径、多环节的相互作用,有效缩短患者的疾病进程,减少并发症的发生。2020年,新型冠状病毒肺炎疫情蔓延至全球,对人类的生命和健康构成了巨大的威胁,中医药在抗击新冠肺炎疫情中彰显出其独特的优势,采用中医药治疗的团队实现了病人零死亡、病情零转重、医护人员零感染的优异成绩,连翘及其复方药物也在抗疫中发挥了重要作用。目前对于中药治疗病毒性疾病的研究,大多集中在单味药及中药复方提取物的药理作用研究,对其具体有效成分的作用机制研究较少,中药经过几千年的传承,作为我国之瑰宝,具有非常大的研究潜力。由于中药化学成分的复杂多样性,通常一味中药具有多种药理作用,随着现代化科技的快速发展,可以采用一些高精密仪器、高科技手段对中药中的有效成分进行提取分离,进一步深入研究其有效成分的具体药理作用机制,将其研发为创新型药物,充分发挥出连翘治疗病毒性疾病的价值和作用。本文对连翘在抗流感病毒、冠状病毒、疱疹病毒、呼吸道合胞病毒等方面的疗效及其作用机制进行了总结,今后对于连翘中药理作用机制十分明确的有效成分,或可进一步对其进行结构修饰及改造,研发出药效更强、安全性更高的新型药物。