陳召亮 , 張 誠, 崔 歡, 張春茂,郭振東*,劉聚祥*
(1.河北農(nóng)業(yè)大學 動物醫(yī)學學院,河北 保定 071000;2.軍事科學院軍事醫(yī)學研究院 軍事獸醫(yī)研究所,吉林 長春 130122)
流感病毒是正黏病毒科、流感病毒屬的單股、負鏈RNA病毒,分為A(甲型)、B(乙型)、C(丙型)、D(丁型)4個亞型,其中A型流感病毒相較于其他亞型來說,危害最大[1]。A 型流感病毒基因組分為8股獨立的RNA片段,負責編碼包膜糖蛋白血凝素(hemagglutinin,HA)、神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase,NA)、核蛋白(nucleoprotein,NP)、堿性聚合酶1(polymerase basic 1,PB1)、堿性聚合酶2(polymerase basic 2,PB2)、酸性聚合酶(polymerase acidic,PA)、基質(zhì)蛋白(matrix protein,M1)、非結(jié)構(gòu)蛋白1(nonstructural protein 1,NS1)和核輸出蛋白(nuclear export protein,NEP;nonstructural protein 2,NS2)等流感病毒相關(guān)蛋白[2]。
A型流感病毒基因組編碼的HA和NA是對A型流感病毒進行毒株分類和病毒血清亞型分型的重要依據(jù),HA可分為18個亞型(H1-H18),NA可分為11個亞型(N1-N11),兩者相互組合形成眾多亞型[3]。A型流感病毒宿主廣泛,可感染禽、人、豬、馬等動物,因此A型流感病毒可分為禽流感病毒、人流感病毒、豬流感病毒和馬流感病毒等[4]。
2021年中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布信息,山東省東營市黃河三角洲自然保護區(qū)、北京市海淀區(qū)、江蘇省連云港市、遼寧省沈陽市和平區(qū)、西藏那曲市色尼區(qū)、陜西省榆林市神木市紅堿淖自然保護區(qū)相繼發(fā)生野生禽類流感疫情。流感病毒始終威脅著我國的畜牧業(yè)發(fā)展和公共衛(wèi)生安全,采用疫苗免疫接種是當前最主要、也最有效的預防流感病毒感染的方式,但從疫苗注射到產(chǎn)生保護性抗體需要較長時間,存在免疫后到產(chǎn)生抗體的窗口期等問題;更重要的是由于流感病毒的抗原變異性較強,上一次流感發(fā)病期間所用的疫苗在下一次流感暴發(fā)時可能會失去保護作用;而且,疫苗保護期短,有效性也顯著降低,這往往也影響了對流感病毒的防控效果[5-6]。這些不足使得抗流感藥物的研發(fā)十分必要,同時,隨著國內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)“減抗”、“替抗”模式的推行,中藥及其活性成分已引起行業(yè)專家和學者的足夠重視。中藥在防治病毒性傳染病上的應用已有上千年的歷史,在流感的防治上同樣積累了豐富的經(jīng)驗和研究成果。因此,本文對近兩年國內(nèi)外中藥抗流感病毒的研究進展進行綜述,以期為日后抗流感中藥及其制劑的研發(fā)提供理論支持和經(jīng)驗借鑒。
1.1 芩根提取液程鄧芳等[7]組方芩根提取液(QinGen extract,QG),該方以黃芩、板藍根為主,配伍使用兼具清熱瀉火、涼血解毒的作用。通過對其進行NA抑制劑篩選研究發(fā)現(xiàn),QG對流感病毒的NA有一定的抑制作用,并呈濃度依賴性。QG能在一定程度上抑制H9N2亞型流感病毒的吸附、穿入以及在犬腎傳代細胞(Madin-Daby canine kidney cells,MDCK)細胞內(nèi)的復制,所以,其對H9N2亞型流感病毒感染宿主細胞具有一定的預防作用,其甚至能在一定程度上直接抑制H9N2亞型流感病毒。另外,QG的安全性較高,對MDCK細胞最大安全濃度的測定結(jié)果顯示,QG的最大安全濃度是奧司他韋的5倍。
1.2 復方魚腥草合劑復方魚腥草合劑(compound houttuynia mixture,CHM)是魚腥草、黃芩、板藍根、連翹和金銀花5味中藥組成的復方制劑。顏海燕等[8]對此合劑的抗流感病毒作用及其作用階段進行了初步研究,該研究發(fā)現(xiàn),CHM具有廣譜抗流感病毒的作用,對多種亞型流感病毒(如H5N1亞型和H7N9亞型)有明顯的抑制作用。CHM在RNA、蛋白和細胞水平均可劑量依賴性抑制流感病毒的復制。該研究通過時間進程分析實驗發(fā)現(xiàn),在加入病毒的同時加入CHM具有顯著的抗病毒作用,而在感染后2 h及以后開始給藥,CHM均無明確的抗流感病毒作用。表明CHM只在流感病毒感染的早期階段發(fā)揮作用,抑制流感病毒的復制。
1.3 犀角地黃湯合銀翹散銀翹散在《溫病條辨》中被稱為“辛涼平劑”,具有透散衛(wèi)分表邪的功效;犀角地黃湯首載于《備急千金要方》,清熱解毒、涼血散瘀,主治熱入血分;犀角地黃湯合銀翹散源于吳鞠通《溫病條辨·上焦篇》,銀翹散可散衛(wèi)分之邪,犀角地黃湯能解營血之毒,在急性熱病早期合用,重視衛(wèi)氣營血同治,可在疾病早期切斷病邪傳變,防止病邪深入,達到截斷病勢迅速惡化目的[9]。
鄧迪等[9]對此合方及兩單方治療小鼠H1N1亞型流感病毒肺炎的效果進行了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)合方的治療效果優(yōu)于兩單方。在合方中,銀翹散主要發(fā)揮抗病毒作用,犀角地黃湯主要起到抗炎作用,兩方合用則既可抑制病毒早期復制,又可防止炎癥的過度發(fā)展,從而起到更優(yōu)的治療效果。
1.4 薄荷-荊芥薄荷、荊芥是中醫(yī)臨床上經(jīng)常配伍使用且相對固定的2味中藥,配伍使用后可以相互促進增強藥效或者相互調(diào)節(jié)降低毒性[10]。薄荷、荊芥兩味中藥是中醫(yī)上的一對經(jīng)典藥對,兩藥相配伍應用于許多經(jīng)典方劑,如荊芥湯、荊芥散、荊防散、銀翹散、荊芥薄荷湯、荊防敗毒散、薄荷白檀湯等代表性方劑[11]。
薄荷、荊芥分別具有良好的抗流感病毒作用,揮發(fā)油類和黃酮類是薄荷和荊芥的主要有效成分[12]。束雅春等對此藥對不同成分的組合(薄荷揮發(fā)油、荊芥揮發(fā)油、薄荷黃酮、荊芥黃酮4種成分以不同方式進行組合)在體外對H1N1亞型流感病毒的抑制作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)薄荷-荊芥的不同成分組合均對甲型流感病毒的體外增殖具有抑制作用,其中薄荷揮發(fā)油-薄荷黃酮-荊芥黃酮組合、荊芥揮發(fā)油-薄荷黃酮-荊芥黃酮組合、薄荷揮發(fā)油-荊芥揮發(fā)油-荊芥黃酮組合對病毒增殖的抑制作用最為明顯[11]。
1.5 復方芩蘭口服液復方芩蘭口服液由金銀花、黃芩、連翹、板藍根 4 味中藥組成,其可以有效治療急性上呼吸道感染疾病[13]。鮑巖巖等[14]對其治療呼吸道病毒感染性疾病的藥效進行了進一步研究,發(fā)現(xiàn)復方芩藍口服液可以有效減少H1N1亞型流感病毒感染小鼠的肺組織及氣管病變,顯著降低感染小鼠血清中細胞因子含量,對甲型流感病毒性肺炎具有良好的療效。
1.6 熱毒寧吸入溶液熱毒寧由青蒿、金銀花和梔子3味藥材組成,對上呼吸道感染、急性支氣管炎及外感風熱所致的感冒、咳嗽具有顯著治療效果[15]。霧化吸入給藥是治療呼吸道疾病的一種重要的局部給藥方式,相比于口服給藥和注射給藥等全身給藥方式,吸入給藥可以達到更高的生物利用度,起效速度快,不良反應少[16-17]。孫靜等[18]對熱毒寧吸入溶液治療H1N1亞型流感病毒性肺炎的效果進行了研究,該研究通過建立感染小鼠肺炎模型,發(fā)現(xiàn)熱毒寧吸入溶液對流感病毒所致肺炎具有良好的治療效果,可以顯著降低或減少小鼠肺指數(shù)、肺組織病毒載量、炎癥因子含量及肺部病理變化。
1.7 鄧氏清毒飲鄧氏清毒飲是由金銀花、桑葉、野菊花、蒲公英等19味中藥配伍而成,其常被應用于預防和治療流感及其引起的發(fā)熱、咳嗽等病證[19]。馬欽海等[19]對其體外抗H3N2亞型流感病毒作用及對炎癥細胞因子過度表達的抑制作用進行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鄧氏清毒飲可以明顯抑制MDCK細胞中的H3N2亞型流感病毒活性,對感染的MDCK細胞有明顯的保護作用,并可以減少炎性細胞因子和趨化因子的含量,降低炎性因子的過度表達。
2.1 連翹趙冰倩等[20]制備出了連翹水提液(forsythiae fructus aqueous extract),并對其在體外抑制H5N1和H9N2亞型流感病毒增殖及其介導炎癥的效果進行了評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)連翹水提液可以顯著抑制H5N1和H9N2亞型流感病毒在雞胚成纖維細胞(DF-1)上的增殖,并可以抑制因H5N1和H9N2亞型流感病毒感染而介導的多種趨化因子和細胞因子的表達。該研究在3種不同給藥方式下探究該藥液在不同質(zhì)量濃度下分別對H9N2和H5N1亞型流感病毒的抑制作用。3種不同加藥方式分別為:藥液預處理病毒后感染、先感染病毒后加藥、先加藥后感染病毒。結(jié)果顯示,連翹水提液預處理病毒后感染和先加連翹水提液再感染病毒這2種給藥方式對H9N2和H5N1亞型流感病毒均無明顯的抑制作用,結(jié)果表明連翹水提液對H9N2和H5N1亞型流感病毒沒有直接的抑制作用。而先將病毒感染細胞后再加入連翹水提液則能有效抑制H9N2和H5N1亞型流感病毒的增殖,并且呈現(xiàn)出一定的劑量依賴性,這表明連翹水提液是在病毒的增殖階段發(fā)揮作用。根據(jù)前人研究結(jié)果,連翹提取物連翹酯苷A可抑制流感病毒M1蛋白的表達,干預子代病毒顆粒的組裝過程[21],該研究推測連翹可能是通過抑制病毒復制所需酶的活性來抑制病毒蛋白的合成,從而起到抗病毒的作用。
除了抑制病毒本身的增殖外,連翹還可以干預宿主細胞信號通路活化,抑制流感病毒誘導的某些炎性因子的釋放[20]。許珊麗等[22]發(fā)現(xiàn)貫葉連翹提取物對流感病毒感染小鼠機體有一定免疫調(diào)節(jié)作用,可明顯增強流感病毒感染小鼠的細胞免疫、體液免疫和非特異性免疫作用。
2.2 太子參太子參(pseudostellaria heterophylla)又稱孩兒參,為石竹科孩兒參屬植物,常以塊根入藥,性平、味甘微苦,功能益氣、生津,主治肺虛咳嗽、脾胃虛弱等癥。張炎達等[23]對太子參須提取物在鴨H9N2亞型流感病毒體外生長過程中的抑制作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)太子參須提取物對鴨 H9N2亞型流感病毒在 MDCK 細胞上的體外增殖具有一定抑制作用,且呈現(xiàn)出一定的劑量依賴性。
2.3 黃芩李衛(wèi)鵬[24]通過雞胚培養(yǎng)試驗和血凝試驗對桂枝、川芎、蒼術(shù)、大青葉、防風、黃芩、地黃、魚腥草、金銀花、荊芥10種單味中藥湯劑在雞胚內(nèi)抗 H6N6亞型鴨源流感病毒效果進行劑篩,發(fā)現(xiàn)黃芩湯劑在雞胚中抗流感病毒效果最佳。該研究又用不同質(zhì)量濃度的黃芩苷對感染鴨源 H6N6 亞型流感病毒的小鼠進行治療,發(fā)現(xiàn)黃芩苷在對 H6N6 亞型流感病毒引起的炎癥中,可以降低病毒在肺臟中的復制能力,降低白細胞總數(shù)、抑制出血反應、調(diào)節(jié)血清中細胞因子含量,減輕小鼠肺臟組織的病理損傷。
2.4 無毒干蟾干蟾是我國傳統(tǒng)中藥材,蟾酥,蟾皮,蟾衣等均可藥用,干蟾及其制劑對多種病毒感染有著良好的療效,具有較高的藥用價值[25]。早期有研究發(fā)現(xiàn),蟾苷提取物可以有效抑制流感病毒在感染小鼠肺臟內(nèi)的繁殖[26];蟾毒內(nèi)酯可以通過抑制流感病毒相關(guān)蛋白活性,直接抑制流感病毒[27]。傳統(tǒng)干蟾具有較高的毒性,而無毒干蟾是在傳統(tǒng)干蟾的基礎(chǔ)上研發(fā)而成,毒副作用小,具有較高的安全指數(shù),并且同樣對多種病毒性疾病具有良好的療效[25]。
劉暢等[25]研究發(fā)現(xiàn)無毒干蟾可以顯著降低H1N1亞型流感病毒感染小鼠血清和肺組織中多種促炎性細胞因子和趨化因子的過度表達,可以緩解肺組織充血、水腫等炎癥癥狀,對流感病毒感染小鼠的肺臟具有修復和保護作用。另外,該研究還發(fā)現(xiàn)流感病毒對感染小鼠結(jié)腸存在一定的損傷作用,肺和大腸相表里的中醫(yī)理論再次得到驗證,而無毒干蟾則可以改善結(jié)腸的不良狀況。
3.1 皂甙人參莖葉皂甙(Ginseng stem and leaf saponin,GSLS)是從人參的莖和葉中提取的一種由甙元與糖相連構(gòu)成的糖甙類化合物,是中藥人參的有效成分之一。人參皂甙廣泛來源于人參的根、莖、葉、花等部位,與根皂甙相比,GSLS 來源于中藥人參的廢棄部分——莖和葉,具有明顯的成本優(yōu)勢。楊金保等[28]對GSLS 調(diào)節(jié)肉鴨免疫功能的研究進行了報道,發(fā)現(xiàn)飲水口服 GSLS 具有增強鴨群對禽流感疫苗的免疫應答水平和機體抗氧化功能的作用,配合禽流感疫苗使用能提高機體體液免疫應答和Th1 和Th2 型細胞免疫應答,增強鴨群抗流感病毒感染能力,表現(xiàn)出良好的口服免疫增強作用。
3.2 植物精油植物精油(essential oils,EOs)存在于植物的分泌管、腺體和分泌毛中,被廣泛用于醫(yī)藥和食品保鮮[29]。EOs具有廣譜抗病毒活性,可對抗1型和2型單純皰疹病毒等DNA病毒,以及新城疫病毒、朱尼病毒和SARS-CoV(嚴重急性呼吸綜合征相關(guān)冠狀病毒)等RNA病毒[30]。 EOs可以使病毒蛋白或/和糖蛋白變性從而發(fā)揮抗病毒作用[31-32]。EOs作為抗病毒藥物的機制主要包括:通過抑制病毒聚合酶來抑制病毒復制;阻止病毒脫殼;阻斷與宿主細胞的結(jié)合;抑制病毒感染力;抑制蛋白酶;抑制病毒宿主受體[33]。EOs也可以與傳統(tǒng)抗病毒藥物協(xié)同作用,例如,質(zhì)量濃度為0.03~0.12 g/L的丁香油酚,可增加低劑量阿昔洛韋的效果[34]。
薰衣草(Lavandulaangustifolia)和鼠尾草(Salviaofficinalis)屬于唇形科、亞灌木植物,是高生物活性精油的重要來源,其被廣泛用于醫(yī)療、化妝品和食品領(lǐng)域[35]。DHAB等[36]制備出薰衣草精油和鼠尾草精油,分別分析其化學成分,評估其抗氧化和抗炎癥活性,并對薰衣草和鼠尾草精油的抗H5N1流感病毒活性進行了研究。結(jié)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腦(camphor)和α-側(cè)柏酮(α-thujone)。以不同的亞細胞毒性濃度對薰衣草和鼠尾草精油的抗流感病毒活性進行評價,結(jié)果顯示兩種精油對H5N1亞型流感病毒均有良好的抑制作用。
3.3 黃酮類紫萁貫眾(OsmundajaponicaThunb)為紫萁科、紫萁屬植物,早期研究結(jié)果表明,紫萁貫眾具有抗病毒、抗菌、抗癌、提高機體免疫力等作用[37]。目前已從紫萁貫眾中分離得到了23種化合物單體,其中的紫箕酮、異銀杏雙黃酮等多種化合物單體都對各種亞型的NA有一定的抑制作用。郎爽等運用分子對接技術(shù)對紫萁貫眾中的23個化合物進行篩選,發(fā)現(xiàn)異銀杏雙黃酮等黃酮類化合物對NA抑制作用最強[38]。黃酮類化合物能夠與NA的ARG118、ARG371、ARG292等重要氨基酸殘基產(chǎn)生氫鍵作用,相較與其他黃酮類化合物,異銀杏雙黃酮與NA形成的配體-NA復合物的穩(wěn)定性更強,能阻礙宿主體內(nèi)受體蛋白與唾液酸的結(jié)合,對病毒產(chǎn)生更強的抑制作用。這種通過與NA活性中心以外的必需基團結(jié)合的方式,提示黃酮類化合物可能為一種非競爭性抑制劑。
黃芩射干湯(Huangqin-shegan decoction)由黃芩、射干兩藥配伍而成,兩藥均為常用清熱解毒中草藥,具有抗病毒活性,能抑制H7N9亞型流感病毒的復制[39-40]?,F(xiàn)代藥理學研究表明,黃芩和射干主要藥效成分多集中在黃酮類成分,黃芩中主要的黃酮苷及苷元包括黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素、木蝴蝶素A等;射干以異黃酮類成分為主,射干苷、鳶尾黃素、次野鳶尾黃素、白射干素等[41]。劉志強[42]利用分子對接技術(shù)將黃芩射干湯中13種主要黃酮類成分與H7N9亞型流感病毒NA逐一對接,比較各成分與H7N9亞型流感病毒NA的對接結(jié)合能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)漢黃芩素、黃芩素、木蝴蝶素A與H7N9亞型流感病毒神經(jīng)氨酸酶結(jié)合能最高,能與NA的 Arg-119,Asp-152,Arg-153,Trp-180,Arg-372,Glu-278 和Lys-294產(chǎn)生相互作用,表明黃芩射干湯抗 H7N9亞型流感病毒的主要成分為漢黃芩素、 黃芩素以及木蝴蝶素 A。這3種成分與扎那米韋樣抗 H7N9亞型流感病毒NA的作用高度相似,并且對耐藥型NA也具有一定抗性。
3.4 間苯三酚類綿馬貫眾(DryopteriscrassirhizomaNakai)為鱗毛蕨科植物粗莖鱗毛蕨的干燥根莖和葉柄殘,現(xiàn)代藥理研究表明其具有抗病毒、抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗瘧等作用[43-44]。劉暢等[45]從綿馬貫眾中分離得到了綿馬貫眾素 ABBA等25個間苯三酚類化合物,采用分子對接技術(shù)對這25個間苯三酚類化合物進行了抗流感病毒 NA 活性篩選,發(fā)現(xiàn)綿馬貫眾素 ABBA對流感病毒的抗病毒作用最為顯著,其對各亞型的 NA 均具有一定的抑制作用,且對多種流感病毒毒株均有抑制活性。
3.5 多糖類早期研究發(fā)現(xiàn),從蜈蚣藻、孔石莼、青島馬尾藻3種藻類中提取制備的硫酸多糖在體內(nèi)外具有不同的抗流感病毒活性[46]。之后,程鄧芳等[47]又對中藥單味提取物海藻硫酸多糖(sulfated polysaccharide from algae,SPA)對H9N2亞型流感病毒在雞胚生長過程中的抑制作用進行了研究。該研究采用雞胚培養(yǎng)法和血凝試驗探究兩種藥液分別在3種不同加藥方式和不同質(zhì)量濃度下對H9N2亞型流感病毒的抑制作用。3種不同加藥方式分別為先向雞胚加藥液再接種病毒、先向雞胚接種病毒再加藥液、藥液與病毒同時加入雞胚。研究結(jié)果表明,3種加藥方式下,不同質(zhì)量濃度的SPA均能不同程度地抑制H9N2亞型流感病毒在雞胚中的增殖。
綜上所述,A型流感病毒是一種重要的人獸共患病原,可在人與多種動物之間進行傳播。由于流感病毒的HA和NA基因型眾多,且具有高度變異性,在不同宿主間的基因重組特性,導致疫苗免疫效力弱和臨床使用期短,難以有效抵御流感病毒的侵襲,由此造成流感疫情的綿延不絕。為彌補疫苗不足,開發(fā)新型抗流感病毒藥物,就成為一個重要選項之一。中藥,特別是植物類藥品,含有多種活性成分,是新藥開發(fā)的天然寶庫,已經(jīng)成為新藥發(fā)現(xiàn)的重要途徑。上述研究揭示了多種天然植物及其活性成分,對A型流感病毒表現(xiàn)出抑制作用,并初步闡釋了其作用機制,為抗流感病毒藥物的研究與發(fā)現(xiàn)提供了有意義的啟示,為進一步開發(fā)新藥打下了良好基礎(chǔ)。