丁 寧,盧 芯,鄭叢龍,韋淳巍,許夢亭,向 敏,林雨馨
(大連大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,遼寧 大連 116622)
流感病毒(influenza virus)是單負(fù)鏈RNA病毒,屬于正粘病毒科(Orthomyxoviridae)的一種。通常分為人類和動物流感病毒兩大類。其中人類流感病毒據(jù)其病毒核蛋白的抗原性可分為三類:A(甲),B(乙),C(丙)。由于流感病毒是以呼吸道傳播為主,預(yù)防困難,曾多次造成了全球范圍的大流行[1,2]。據(jù)統(tǒng)計平均每一年因感染流感病毒直接造成15000人死亡,另一方面因流感間接致死的也高達(dá)500000人。迄今為止全球范圍內(nèi)還沒有特異的流感防治藥物。雖然目前普遍認(rèn)為可緩解病人的發(fā)病率及死亡率的措施是接種流感疫苗,但由于流感病毒變異迅速的特性,針對其有效的疫苗研制將需要幾個月,所以易感人群不能及時得到接種。另一方面現(xiàn)在臨床常用于治療流感的藥物主要是奧司他韋(達(dá)菲)、金剛烷胺、扎那米韋等,但目前使用均發(fā)現(xiàn)這些藥物存在不同程度的耐藥現(xiàn)象[2]。所以近年來基礎(chǔ)及臨床研究者都在積極尋找針對流感防治的有效藥物和方法,是微生物研究領(lǐng)域重中之重。
乙酰水楊酸(Acetylsalicylic Acid)俗名阿司匹林(AS),又稱醋柳酸,是分子量 180.16白色針狀或板狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。無臭,微帶酸味。在干燥空氣中穩(wěn)定,遇潮則緩慢水解成水楊酸和醋酸。為臨床常用解熱鎮(zhèn)痛藥,藥理作用主要為:消炎、解熱、止痛及抗風(fēng)濕作用,其本身還有對血小板凝集的抑制作用[3]。本文主要討論阿司匹林在體外對流感病毒H1N1的抑制作用及其作用機理。
1.1.1 細(xì)胞株和病毒株
細(xì)胞株:人肺癌細(xì)胞(A549),由大連市疾控中心惠贈,傳代培養(yǎng)液氮保存。
病毒株:H1N1流感病毒,血凝效價(1:512)。中科院武漢市病毒所惠贈,雞胚接種傳代液氮保存。
1.1.2 主要試劑
乙酰水楊酸(AS):Sigma產(chǎn)品;RPMI1640:含有10%的胎牛血清;RPMI1640維持液:含2%的小牛血清;神經(jīng)氨酸酶活性檢測試劑盒:江蘇碧云天。
1.1.3 主要儀器
二氧化碳培養(yǎng)箱:美國NUAIR,型號NU-5500E;超凈工作臺:北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司,型號BCN-1360B;倒置顯微鏡:日本 OLYMPUS,型號CKX44。
1.2.1 紅細(xì)胞凝集(HA)試驗檢測AS對H1N1的血凝效價影響
將等體積的0.5 mg/mL、2 mg/mL、10 mg/mL AS溶液與H1N1病毒液分別作用90 min,檢測各組病毒血凝效價。用于檢測AS對H1N1引起的紅細(xì)胞凝集是否有抑制作用。
1.2.2 AS對H1N1神經(jīng)氨酸酶活性抑制作用
按照神經(jīng)氨酸酶試劑盒操作要求,于室溫條件下1 mg/mL及5 mg/mL的AS分別作用于H1N1病毒60min(同時設(shè)陽性和陰性對照組),加熒光酶作用底物混勻后,37℃孵育20 min。設(shè)立發(fā)射波長和激發(fā)波長為460 nm和355nm,測定熒光值后計算病毒對神經(jīng)氨酸酶活性的抑制率。
1.2.3 雞胚接種法測定AS對H1N1病毒的抑制作用
1.5 mL EP管中分別將流感病毒液(效價為1:512)與等體積蒸餾水、AS溶劑及AS溶液(10 mg/mL)充分混合室溫作用2 h。分別取100 μL上述三種病毒混合液注射至雞胚尿囊腔中,嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作。37℃溫箱孵育72 h后取出雞胚,置于4℃冰箱過夜,次日采集雞胚尿囊液,測定各個濃度AS對流感病毒的殺傷作用。
如圖1所示,病毒與0.5 mg/mL、2 mg/mL、10 mg/mLAS分別相互作用后的血凝效價分別為1:512、1:256、1:64和低于 1:2。結(jié)果表明,AS對 H1N1表面的血凝素活性具有抑制作用,且作用比較顯著。
圖1 HA凝集抑制實驗檢測AS對H1N1的血凝效價的影響
如圖2所示,AS作用濃度為1 mg/mL時作用60 min后對 H1N1病毒神經(jīng)氨酸酶活性的抑制率大于40%,5 mg/mL的AS作用60 min后神經(jīng)氨酸酶活性的抑制率大于 80%,而病毒組的抑制率小于 20%,AS組與病毒對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。以上結(jié)果表明,AS阻斷病毒對細(xì)胞的感染的機制是通過抑制H1N1包膜上的神經(jīng)氨酸酶活性來實現(xiàn)的。
圖2 AS對H1N1病毒神經(jīng)氨酸酶活性的抑制作用
如圖3所示,AS作用流感病毒H1N1后感染雞胚,收集尿囊液,血凝試驗檢測其病毒液效價均小于1:2,檢測溶劑對照組和病毒組效價均為1:512。實驗結(jié)果表明,AS在體外濃度為10 mg/mL能有效抑制病毒增值。
圖3 雞胚培養(yǎng)法檢測AS對流感病毒H1N1的滅活作用
本實驗結(jié)果提示,流感病毒在AS作用下,血凝素對紅細(xì)胞的凝集能力以及神經(jīng)氨酸酶的活性都有明顯的抑制作用。AS體外抗流感病毒作用的一個重要的機制可能是AS對流感病毒中這兩種蛋白質(zhì)的直接作用。目前研究認(rèn)為流感病毒感染宿主細(xì)胞時流感病毒H1N1血凝素和神經(jīng)氨酸酶起到關(guān)鍵作用,對這兩種蛋白功能產(chǎn)生的抑制,將有效阻止其感染宿主細(xì)胞。另一方面雞胚接種實驗則表明,乙酰水楊酸在濃度為10 mg/mL時對流感病毒H1N1有直接殺滅的作用。
對于加強臨床流感病毒感染預(yù)防工作而言,本實驗中發(fā)現(xiàn)AS對流感病毒具有直接殺滅作用具有重要意義[4]。AS在臨床各科室常用于消炎、解熱、止痛、抗風(fēng)濕及抗凝,局部使用無明顯毒副作用(過敏反應(yīng)除外);尤其近年研究顯示其對于消化道腫瘤、艾滋病毒均有一定抑制作用,使得人們對其藥物作用機理的研究引發(fā)起新的熱潮。查閱文獻(xiàn)表明,其使用濃度均高于本研究中乙酰水楊酸對流感病毒作用的劑量[2,5]。因此,本課題組將應(yīng)用分子生物學(xué)等手段進(jìn)一步深入研究AS對病毒直接滅活的作用機制。
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