近日,上海中醫藥大學創新中藥研究院林國強院士團隊張建革研究員及交叉科學研究院陳紅專教授團隊陳莉莉研究員在闡明中藥防治新冠肺炎的物質基礎研究中取得進展。研究揭示防治新冠肺炎中藥麻黃(Herba Ephedrae)的有效活性成分麻黃鹼(ephedrine)和偽麻黃鹼(pseudoephedrine),對野生型和部分突變型新冠病毒有潛在抑制作用和體外抗炎活性。相關研究成果Pseudoephedrine and its derivatives antagonize wild and mutated severe acute respiratory syn1drome-CoV-2 viruses through blocking virus invasion and anti-inflammatory effect於9月在Phytotherapy Research上發表。
麻黃(Herba Ephedrae)是我國應用歷史悠久的常用中藥材之一,具有發汗解表、宣肺平喘之功效,始載於漢代《神農本草經》,迄今已有四千多年的臨床應用實踐。麻杏石甘湯(由麻黃、杏仁、甘草、石膏組成)為歷代醫家治療瘟疫常用方劑,也是本次新冠肺炎治療的許多有效中藥方劑的基礎方。麻黃主要成分為麻黃鹼和偽麻黃鹼,為仲胺衍生物且互為異構體的手性化合物,其手性化學生物學和藥理學特性不盡相同。課題組從中藥麻黃出發,透過計算機輔助藥物設計虛擬篩選手段,發現麻黃有效活性單體麻黃鹼及偽麻黃鹼具有潛在阻斷新冠病毒棘突蛋白的蛋白結合域(RBD)與ACE2蛋白結合的活性,計算機模擬發現偽麻黃鹼阻斷RBD與ACE2蛋白結合活性優於麻黃鹼。透過NanoBiT技術也證明麻黃鹼、偽麻黃鹼具有明確的阻斷新冠病毒棘突蛋白與ACE2結合的活性,其中麻黃鹼的活性為73μM,偽麻黃鹼活性為13μM。
進一步透過同源模建構建B.1.351,B.1.617,B.1.1.7和P.1四種突變病毒株棘突蛋白的蛋白結合域,並使用蛋白-蛋白對接功能將新冠病毒的S蛋白RBD區域與ACE2蛋白進行對接,探索變異後病毒的結合模式,並與野生型病毒進行比較。發現偽麻黃鹼及其衍生物對這幾種突變毒株具有潛在抑制作用,並且細胞實驗發現偽麻黃鹼及其衍生物在體外對多種炎症因子有明顯抑制作用。該研究成果為麻杏石甘湯“化栽加減”的治療新冠肺炎中藥方劑的物質基礎闡釋-提供實驗依據。
上海中醫藥大學創新中藥研究院博士研究生俞少鵬、碩士研究生陳瑤以及交叉科學研究院碩士研究生向鬱森為論文的共同第一作者。上海中醫藥大學張建革研究員、陳莉莉研究員和朱玉瑩助理研究員為論文通訊作者。研究工作得到林國強院士和陳紅專教授的指導,上海市中醫藥防治新冠肺炎科研攻關專案和上海中醫藥大學應急科研攻關專案的支援。感謝公安部第三研究所提供麻黃鹼、偽麻黃鹼樣品和技術支撐。
供稿:科技處、創新中藥研究院
圖片:科技處、創新中藥研究院