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        新冠肺炎輔助治療策略研究進展

        2021-11-29 23:42:20韓鵬宇畢秀欣金東權邵治嘉丹東海關遼寧丹東118000
        口岸衛(wèi)生控制 2021年3期
        關鍵詞:研究

        韓鵬宇 畢秀欣 金東權 邵治嘉 丹東海關(遼寧,丹東,118000)

        張 寅(通訊作者) 丹東市中心醫(yī)院(遼寧,丹東,118002)

        滕艷霞 大東港海關(遼寧,東港,118300)

        2019年12月,中國武漢市發(fā)生不明傳染病疫情,疫情迅速蔓延,并引發(fā)全市封鎖。該病后來被命名為COVID-19,并在世界范圍內(nèi)大規(guī)模流行[1-2]。COVID-19患者的臨床癥狀不同,有的僅表現(xiàn)為輕度發(fā)熱,嚴重者出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)和多器官衰竭[3-4]?;谠谥委煵《鞠嚓P疾病方面的成熟經(jīng)驗,目前常采用單克隆抗體、干擾素療法和小分子藥物治療COVID-19患者[5]。然而,經(jīng)過近11個月的研究,國際社會仍然沒有找到一種針對SARS-CoV-2的有效抗病毒藥物。截至目前,支持性治療和控制嚴重并發(fā)癥仍然是醫(yī)生治療COVID-19危重病人的主要手段[6]。在COVID-19的治療引入對癥輔助治療策略將有助于病人預后,降低治療成本。目前,已有多項研究提出不同輔助治療策略假說[7-8]。本文系統(tǒng)分析不同輔助治療策略及其作用機制。

        1 免疫調(diào)節(jié)類藥物

        SARS-CoV-2是導致COVID-19的病原體,它使用血管緊張素轉化酶2(ACE2)作為受體進入宿主細胞。ACE2廣泛表達于人類的許多部位,如氣管、支氣管腺、肺內(nèi)肺、腎臟、動脈和靜脈內(nèi)皮細胞、腸道、腦神經(jīng)元和免疫細胞。人體細胞中的受體允許SARS-CoV-2感染多種器官,導致不同的臨床結果,如發(fā)燒、咳嗽、ARDS、多器官衰竭甚至死亡[9-11]。近期臨床證據(jù)表明,COVID-19重癥患者出現(xiàn)的并發(fā)癥與“細胞因子風暴”和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)失常有關[12]。研究者發(fā)現(xiàn)重癥病房的COVID-19患者血清中IL-4,IL-6,IL-1β,IL-2,IL-8,IL-10,IL-17,T-helper-2細胞因子(Th2),粒巨噬細胞(CSF),腫瘤殺傷因子(TNF-α),IP10,MCP1,MIP-1α等炎癥相關因子水平顯著提高[13-16]。綜上所述,一些具有免疫調(diào)節(jié)功效的藥物有治療COVID-19的潛在應用價值。

        乙胺嗪(DEC)常用于絲蟲病的治療,其所具備的一些藥理作用可能在治療COVID-19上發(fā)揮作用[17]。首先,DEC可以降低前列腺素(PGD2)的合成,而PGD2是導致T-細胞功能障礙的因素之一。PGD2的合成需要脂氧合酶(LOX)和環(huán)氧合酶(COX),而這兩種酶的合成可以被乙胺嗪抑制[18]。所以,理論上服用DEC可以改善COVID-19患者T-細胞的功能。此外,DEC也具有多種抗炎功效[19-20]。動物實驗證實,DEC的預處理可以減輕動物在急性炎癥模型中的肺損傷[21]。此外,有研究表明,DEC還有增加抗體分泌和抗RNA病毒等功效[22-23]。

        丙戊酸也有治療COVID-19的潛在可能[24-25]。丙戊酸常用于治療癲癇等精神類疾?。?6]。除神經(jīng)系統(tǒng)作用外,丙戊酸還有抑制炎癥因子分泌等免疫調(diào)節(jié)功能[27-28]。研究表明,丙戊酸可以與RNA依賴RNA聚合酶(RNA depended RNA polymerase,RdRp)結合,這種特性可能使其干擾SARS-CoV-2在宿主體內(nèi)的復制過程[29]。

        尿氧膽酸(UDCA)是熊膽汁中的活性成分,其在人類膽汁中也有低濃度的分布[30]。在美國,UDCA被批準用于治療膽結石和原發(fā)性膽汁炎等肝病[31]。除已知傳統(tǒng)藥效外,近期研究發(fā)現(xiàn)UDCA具有調(diào)節(jié)免疫功能的作用[32-33]。實驗證明,UDCA可以抑制炎細胞因子的產(chǎn)生,并具有很高的抗氧化能力[34-36]。近期的一項動物實驗表明,UDCA可以緩解ARDS白鼠的肺水腫情況[37]。UDCA的這些特性可能在治療COVID-19相關肺水腫中有一定的應用價值。

        過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)也是一類有潛在治療COVID-19價值的藥物[38]。PPARs屬于轉錄因子家族,近期的研究表明其同樣具有免疫調(diào)節(jié)功能[39]。PPAR家族有3個子類型,即PPAR-α、PPAR-β、PPRA-γ,其中,PPRA-γ被認為是治療病毒相關炎癥最合適的靶點[40-41]。 研究表明,激活PPAR-α可以抑制單核細胞向巨噬細胞分化,從而減少炎癥級聯(lián)反應[42]。為了持續(xù)刺激PPAR-γ,需要補充PPAR-γ所需的激動劑和營養(yǎng)配體。匹格列酮(Pioglitazone)和羅西格列酮(rosiglitazone)是合成的PPAR-γ激動劑,傳統(tǒng)上用于治療2型糖尿?。?3];除了合成PPAR-γ激動劑外,自然界還存在著豐富的PPAR-γ營養(yǎng)配體,如魚油、百里香、牛油、辣椒和石榴檸檬草。從理論上講,匹格列酮、羅西格列酮以及PPAR-γ營養(yǎng)配體的攝入可以減輕COVID-19相關炎癥反應。

        利多卡因(Lidocaine)是臨床中常用的麻醉劑,其有抑制電壓門控鈉(Na+)和鈣(Ca2+)通道的能力[44]。研究表明,T-細胞的激活需要Na+和Ca2+的涌入[45],而補充利多卡因可以通過阻斷鈉(Na+)、鈣(Ca2+)通道抑制炎癥因子分泌,從而延長T-細胞壽命[46]。動物實驗表明,利多卡因可以減輕肺部損傷,減少各種炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生[47]。此外,利多卡因可以緩解哮喘誘發(fā)的咳嗽和改善肝功能,這些特性可能對改善COVID-19患者的呼吸道癥狀有所幫助[48]。

        皮爾費尼酮(Pirfenidone)是一種相對較新的藥物,由于其具有抗纖維化特性,目前被用于治療特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)[49]。研究表明,皮芬尼酮具有免疫調(diào)節(jié)功能,可以抑制各種細胞因子的分泌以及清除活性氧(ROS)[50-51]。皮芬尼酮聯(lián)合其它用藥也被成功用于H1N1誘導性肺纖維化的治療中[52]。此外,有研究指出,皮爾芬尼酮可以抑制ACE受體的表達,從而可能干擾SARSCoV-2進入宿主細胞[53]。皮芬尼酮的特性可能在治療伴有肺纖維化的COVID-19 IPF患者中發(fā)揮作用。

        伊立替康(irinotecan)和依托泊苷(etoposide)同為拓撲異構酶抑制劑,常用于癌癥的治療[54]。伊立替康是拓撲異構酶-1抑制劑,其可以通過降低84個基因的表達,專門抑制宿主對病毒感染的免疫反應,從而起到免疫調(diào)節(jié)劑的作用[55]。依托泊苷是拓撲異構酶-2抑制劑,其可以減少噬血淋巴組織細胞增 生 綜 合 征 (hemophagocytic lymphohistiocytosis,HLH)導致的細胞因子分泌[56]。關于藥物毒性問題,有研究指出,癌癥和COVID-19的病理背景不同,伊立替康和依托泊苷在治療癌癥中的毒性作用不會在治療COVID-19中出現(xiàn)[57]。綜上所述,伊立替康和依托泊苷的免疫調(diào)節(jié)作用可能在治療危重病COVID-19患者方面有所應用。

        2 抗病毒類藥物

        SARS-CoV-2是一種正鏈RNA(+RNA)病毒,與其他RNA病毒一樣,SARS-CoV-2的復制也需要RdRp[58]。所以,抑制RdRps也可能對SARS-CoV-2起到抗病毒作用。

        研究表明,鋅離子和鋅離子載體可以抑制RNA病毒的復制路徑,可用于治療鼻病毒、門果病毒、皰疹病毒、小RNA流感病毒,甚至某些冠狀病毒感染[59-64]。鋅的抗病毒屬性源于其分解病毒多蛋白的能力。當細胞外存在足夠數(shù)量的鋅離子時,鋅離子載體將細胞外鋅運送到細胞質(zhì)中,細胞質(zhì)中的鋅可以降低病毒RNA聚合酶活性,并在RNA合成的延長階段阻斷病毒的復制,此外,鋅還可以通過穩(wěn)定細胞膜來防止病毒進入宿主細胞[65]。除了直接抗病毒功能外,鋅在生長、發(fā)育、免疫功能和新陳代謝方面也發(fā)揮著不可或缺的作用[66]。鋅缺乏可導致免疫力低下,從而增加細菌、病毒和真菌病原體感染的風險[67]。充足的鋅補充劑可降低兒童急性感染性腹瀉的發(fā)病率和發(fā)病持續(xù)時間,預防急性呼吸道感染,并縮短普通感冒的持續(xù)時間[68]。所以,適量補充鋅可能在預防和治療COVID-19中發(fā)揮一定的作用。

        碘可用于治療細菌感染,因為它與外毒素和酶的親和力[69]。近期的研究表明,在呼吸道粘膜中攝入碘補充劑可以增強局部免疫系統(tǒng)的抗病毒能力[70]。二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)是一種全天然物質(zhì),由于其具備穿透細胞膜能力,常在實驗中用于將藥物帶進細胞。最近的研究表明,DMSO同樣具有一定的抗病毒作用[71]。綜合以上幾點,聯(lián)合攝入碘化鋅(ZnI2)和DMSO可通過增強宿主免疫力、減少病毒感染性,從而在改善COVID-19患者的臨床預后方面發(fā)揮一定的作用。

        氦(Se)是地殼中的一種天然元素,其濃度較低,分布不均勻,傳統(tǒng)上用于預防乳腺癌、治療2型糖尿病[72]、哮喘[73]、心腦血管疾病等[74]。氦治療和預防疾病的功能源于其氧化能力,研究表明,氦可以吸引病毒白二硫化異構酶(PDI)蛋白活性位點上的電子,阻礙病毒疏水刺突蛋白與細胞膜的融合,從而防止病毒進入宿主細胞[75]。氦的這種抗病毒特性使其在治療病毒感染方面有廣闊的應用前景。此外,氦還可通過抑制血小板超聚集,減少血栓的形成[76]。由于大規(guī)模血栓形成也是導致COVID-19患者死亡的主要原因之一,因此,氦的抗病毒和抗凝血功能可能對治療伴凝血病COVID-19患者有益[77]。

        鋰(Lithium)被用來治療精神疾病已有幾十年的歷史。研究表明,鋰對某些病毒有潛在的抗病毒作用,包括豬流行性腹瀉病毒(PEDV)和冠狀病毒支氣管炎病毒等冠狀病毒[78-79]。有必要進一步研究如何將鋰抑制冠狀病毒的能力應用在COVID-19治療中。

        雙醋瑞因(diacerein,DAR)通常用于治療骨關節(jié)炎,其具有抗炎功能,如抑制IL-1,IL-6和TNFα等[80]。研究表明,DAR活性衍生物大黃酸(rhein)可以抑制乙型肝炎病毒(HBV)[81]和A型流感病毒的復制[82]。值得注意的是,有研究表明,大黃素還可以通過干擾S蛋白和ACE2之間的相互作用來抑制SARS-CoV的活性[83]。DAR的直接抗病毒和免疫調(diào)節(jié)特性可能在COVID-19治療中發(fā)揮作用。

        3 危險因素相關治療

        年齡和肥胖是引發(fā)重癥COVID-19的兩個獨立危險因素[84]。因此,調(diào)節(jié)與衰老和肥胖相關的免疫缺陷和代謝功能障礙可能對治療COVID-19有所幫助。衰老引起的T細胞功能障礙是導致人體免疫功能衰退的原因之一[85]。相似地,在重癥COVID-19患者中也出現(xiàn)了T細胞功能障礙,表現(xiàn)為低CD4+和CD8+計數(shù),以及程序性細胞死亡蛋白1(PD1)的高表達[86]。因此,調(diào)節(jié)中老年人的T細胞功能可能對治療COVID-19有益。

        N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)常用于治療粘痰阻塞引起的呼吸困難[87]。而近期的研究發(fā)現(xiàn),NAC同樣具有調(diào)節(jié)免疫細胞功能的作用。NAC可增加血液谷胱甘肽水平,促進淋巴細胞增殖,增加CD4+、CD8+計數(shù)并降低PD-1水平[88]。由于老年人血漿谷胱甘肽水平較低,從而導致氧化應激反應增加,而攝入NAC可以通過增加細胞內(nèi)外半胱氨酸水平來減少氧化應激反應[89]。此外,NAC還被證明可以安全有效地預防因使用呼吸機而引發(fā)的肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)[90],從而減少COVID-19患者使用呼吸機的副作用[91]?;谏鲜鎏匦?,可以合理地假設NCA在治療COVID-19老年重癥患者方面有很大的潛力。

        肥胖是影響免疫系統(tǒng)功能的又一主要因素[92]。研究表明,肥胖的COVID-19患者有較高的ICU入院率和死亡率[93]。肥胖可以觸發(fā)人體免疫系統(tǒng)釋放炎癥相關細胞因子,從而在體內(nèi)形成慢性炎癥環(huán)境[94]。當SARS-CoV-2進入這種預先存在的炎癥環(huán)境時,會刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生繼發(fā)性噬血細胞綜合征(sHLH)及巨噬細胞活化綜合征(MAS),從而導致ARDS和多器官衰竭[95]。在這種背景下,緩解肥胖引起的炎癥狀態(tài)可能對治療COVID-19有益。

        孟魯司特(montelukast)作為白三烯受體拮抗劑,已在治療哮喘和過敏性鼻炎中應用幾十年[96]。白三烯可以通過LTD4途徑介導炎癥性細胞因子的分泌。通過與白三烯受體結合,孟魯司特可以阻斷白三烯介導的炎癥反應。此外,計算機分子模型研究發(fā)現(xiàn),孟魯司特與病毒的主要組成蛋白酶有較高的親和度,提示其可能用于干擾病毒的復制[97]。孟魯司特的這些特性可能在治療伴有輕度炎癥的肥胖COVID-19患者中發(fā)揮作用。

        4 調(diào)節(jié)pH值相關藥物

        冠狀病毒進入宿主細胞需要酸性環(huán)境,堿性環(huán)境可以滅活病毒的內(nèi)蛋白酶,降低病毒與宿主細胞膜的融合能力[98]。研究發(fā)現(xiàn),堿性環(huán)境可以阻止SARS-CoV等冠狀病毒進入宿主細胞[99-100]。pH值對病毒的影響可能在預防和治療COVID-19方面有一定的價值。

        質(zhì)子泵抑制劑(proton-pump inhibitor,PPI)作為治療酸性相關疾病的藥物,已在臨床實踐使用超過30年,在治療胃食管反流、幽門螺桿菌感染和胃潰瘍中發(fā)揮了很好的療效[101]。研究發(fā)現(xiàn),PPI可以抑制溶酶體膜中的H+/K+ATPase泵,提高細胞內(nèi)pH值,從而起到抑制病毒的作用[102]。此外,PPI在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)方面也發(fā)揮著一定的作用。PPI可以降低白細胞活性,減少炎癥因子IL-8的分泌[103]。PPI的抗炎和免疫調(diào)節(jié)功能可能有助于治療COVID-19。

        5 表面活性劑

        同大多數(shù)呼吸道傳染病一樣,COVID-19的感染途徑主要經(jīng)由呼吸道,并經(jīng)由呼吸道傳播到肺部等呼吸系統(tǒng)。如果可以阻斷SARS-CoV-2經(jīng)由呼吸道的傳播通路,防止其與宿主細胞接觸,則可以有效預防病毒的復制和COVID-19的發(fā)生。

        表面活性劑在醫(yī)學中的應用十分廣泛,其在治療RDS中已有超過一個世紀的歷史[104]。目前研究較多的4種表面活性蛋白分別為SP-A(surfactant protein,SP-A)、SP-B、SP-C和SP-D。其中,SP-A和SP-D是肺泡細胞分泌的親水連接蛋白,其可與病毒結合,通過中和、凝合效應加速病毒在體內(nèi)的清除過程[105]。

        表面活性劑可以附著在病毒表面并破壞其刺突蛋白,使病毒處于非活動狀態(tài)。實驗證實,納米乳液(nanoemulsions,一種人工表面活性劑)可以滅活猴腎臟細胞及血液培養(yǎng)細胞中的埃博拉病毒[106],此外,H1N1感染小鼠動物模型研究發(fā)現(xiàn),抗病毒藥物聯(lián)合表面活性劑的存活率遠高于單獨使用抗病毒藥物[107]。值得注意的是,SP-D還可有選擇性地識別SARS冠狀病毒刺突糖蛋白并觸發(fā)巨噬細胞活化反應[108]。此外,一些對表面活性劑有穩(wěn)定作用的物質(zhì)如肌醇、肌醇-1-磷酸鹽等,可用于加強表面活性劑的抗病毒效應[109]。除了直接抗病毒作用外,表面活性劑還具有很好的滲入效果,可以抵達肺泡細胞,而且不會對肺纖毛造成損傷[110]??紤]到表面活性劑在治療肺部病毒感染方面的優(yōu)勢,研制針對SARS-CoV-2具有特異性的表面活性劑或許會為預防和治療COVID-19提供一個新的途徑。

        6 小結

        截至目前,還沒有發(fā)現(xiàn)針對SARS-CoV-2的特異性抗病毒藥物,支持和對癥治療仍然是救治COVID-19重癥患者的主要手段。雖然全球都在致力于研制針對COVID-19的特異性治療藥物,但是這個過程可能要花費很長時間。與研發(fā)新藥相比,將以往治療其他疾病的已知藥物用于治療COVID-19可能會起到意想不到的效果。從治病機理而言,本文提及的藥物可緩解COVID-19患者的炎癥狀態(tài),通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和滅活病毒,阻止SARSCoV-2進入宿主細胞;從藥物毒理學而言,這些藥物已經(jīng)研究和使用多年,這使得它們比新開發(fā)的藥物更為安全;從經(jīng)濟實用角度而言,這些藥物相對廉價且市場供應充足。此外,需要說明的是,本文列舉的COVID-19治療策略仍然停留在研究階段,為驗證以上策略的有效性,還需要經(jīng)過嚴格的臨床對照實驗。

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