植物多糖抗病毒機制研究

侯子馳，王依彤，李天怡，張曉娜，尹凡，靖會

（西安醫(yī)學院藥學院，陜西西安 710021）

近年來，全球病毒肆虐，各國疫情居高不下，造成巨大的人員傷亡與經(jīng)濟損失。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，截至2016年底，全世界共有3670萬名艾滋病病毒（HIV）感染者，其中2016年新發(fā)感染者近180萬[1]。每年，季節(jié)性流感病毒可造成25萬～50萬人死亡[2]。此外，單純性皰疹病毒（HSV）、人乳頭瘤狀病毒（HPV）、乙肝病毒（HBV）等病毒也都嚴重危害人們的健康，因而抗病毒藥物研究一直是一個熱點話題[3]。

多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物。植物多糖又稱植物多聚糖，是植物細胞代謝產(chǎn)生的聚合度超過10個的聚糖。實驗研究顯示，許多植物多糖具有抗病毒、抗腫瘤、降血脂等作用。尤其具有抗病毒作用的植物多糖近些年研究頗多，如黃芪多糖、板藍根多糖、松花粉多糖、蘋果多糖、金銀花多糖等。本文主要匯總了近年來植物多糖在抗病毒方面的研究進展。

1 直接殺滅病毒

多糖可通過其攜帶的負電荷與病毒表面直接作用，從而抑制病毒的感染能力，或直接殺死病毒，使其失去感染力。蘋果多糖中含有半乳糖醛酸而使蘋果多糖顯負電荷特性，其能夠與帶正電荷的病毒直接結合從而抑制病毒或者使其失去感染力，馬倩[4]對豬瘟病毒（CSFV）進行體外抗病毒實驗，結果顯示蘋果多糖等對豬瘟病毒具有直接殺滅作用。阿得力江·吾斯曼等[5]以3種加藥方式加藥，檢測列當多糖對新城疫病毒（NDV）的作用。結果表明，列當總多糖及4種分級多糖均具有抗NDV活性，其中對NDV的直接殺滅作用較佳。劉櫻等[6]研究了黃芪多糖體外抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）的作用，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖在濃度為0.32mg/mL時，對Marc-145細胞的保護率為20%左右。

金富軍等[7]采用MTT法檢測麒麟菜多糖的細胞毒性，通過空斑減數(shù)實驗評價麒麟菜多糖對單純皰疹病毒1型（HSV-1）的抗病毒活性作用，Real-time PCR檢測麒麟菜多糖對HSV-1基因表達及基因組DNA復制的影響，結果發(fā)現(xiàn)麒麟菜多糖對HSV-1具有有效的殺滅作用及微弱的細胞毒性，且能夠抑制病毒早期基因和晚期基因的表達及DNA的合成。

2 抑制病毒進行生物合成與增殖

多糖抗病毒可通過抑制病毒基因組轉錄和轉錄的修飾，抑制病毒基因組核酸的復制，以及抑制病毒蛋白質合成及轉運來實現(xiàn)。

任廣明等[8]以虹鱒性腺細胞為細胞模型，采用MTT法體外測定香菇多糖提取物對傳染性造血器官壞死病毒（IHNV）的影響，結果顯示：香菇多糖提取物在濃度為100μg/mL時，對IHNV的直接滅活能力為52.48%，抑制IHNV生物合成的能力達84.41%。李國軍等[9]以Vero細胞為HSV-1感染靶細胞，以不同濃度淡紫擬青霉胞外多糖作用于HSV-1感染的各個階段，MTT法檢測該多糖對HSV-1的吸附和生物合成的影響，結果表明，淡紫擬青霉胞外多糖濃度在25～1000μg/mL范圍內，可在一定程度上抑制病毒吸附；該多糖還具有抑制HSV-1生物合成的作用。

張杰[10]利用實時熒光定量PCR方法，在感染J亞群禽白血病病毒（ALV-J）的DF-1細胞中研究銀杏外種皮多糖抗病毒作用及其機制，結果表明GBEP在體外DF-1細胞中具有明顯的抗ALV-J復制作用。

3 阻滯病毒吸附與進入細胞

細胞表面的受體是病毒感染過程的最初受體，如果多糖中含有能夠與細胞表面的受體結合的類似結構，則多糖與該受體結合后，會使病毒無法與細胞表面蛋白受體結合而阻斷病毒吸附或者進入細胞的途徑。王淑娟[11]探討松花粉多糖（TPPPS）對感染雞傳染性法氏囊病病毒（IBDV）雞的抗病毒作用，研究結果表明，TPPPS具有較高抑病毒活性，可顯著抑制IBDV的體外感染，且在阻斷作用時期和吸附細胞時期，干擾病毒吸附和進入受體細胞，具有顯著的抗病毒作用。張紅英[12]研究了山藥多糖對PRRSV感染Marc-145細胞的影響，結果發(fā)現(xiàn)山藥多糖在高濃度區(qū)（0.196～0.098 mg/mL）可以有效阻斷PRRSV對細胞的感染作用，對PRRSV無直接殺滅作用。

夏燕平等[13]測定30%、50%醇沉卷柏多糖對腸道病毒71型（EV71）感染致Vero細胞病變的抑制作用，結果研究顯示，50%醇沉卷柏多糖對EV71無直接殺病毒作用，可顯著抑制EV71對Vero細胞的吸附作用，而對EV71的進入、復制及釋放環(huán)節(jié)無影響。

4 直接抑制病毒

某些多糖中具有特殊結構，能夠與病毒直接進行結合，從而使病毒失活，一般采用改變多糖和病毒的加入方式以判斷其是否能夠與病毒直接結合而達到抑制病毒的作用。宛燕飛[14]運用3種不同的給藥方式，研究發(fā)現(xiàn)仙人掌多糖具有明顯抑制NDV的作用，特別是先加仙人掌多糖后攻毒效果最優(yōu)，且有一定的量效關系，提示臨床以預防給藥為主。李秀義[15]采用3種體外抗HIV-1活性的方法對幾種天然多糖的衍生物進行了較為系統(tǒng)的研究，結果顯示植物多糖衍生物821A和821B具有較高的抗HIV活性與較強的抗HSV的活性。

劉飛等[16]進行體外抗病毒實驗，結果發(fā)現(xiàn)菊芋多糖對HSV-1、呼吸道合胞病毒（RSV）、EV-71病毒均有一定程度的抑制效果。馮坤苗等[17]以利巴韋林為對照，RSV-Hep2細胞體外病毒感染模型進行體外抗RSV作用的對比實驗，結果發(fā)現(xiàn)西洋參莖葉多糖具有抗病毒作用。戴超月等[18]以NDV感染雞胚和雞胚成纖維細胞，采用先加多糖后加病毒、先加病毒后加多糖、多糖和病毒感作后同時加入的3種給藥方式，結果表明玉屏風多糖及其含藥血清有較好的抑制病毒毒性的作用。鄒沐平等[19]研究表明，瓊枝麒麟菜多糖粗提物（CEGP）和大于500kDa多糖組分（LEGP）對5種常見的呼吸道病毒H1N1、H3N2和H5N3，柯薩奇病毒CVB3和RSV都有抑制作用，CVB3和RSV對CEGP和LEGP更敏感；CEGP和LEGP有抗多種呼吸道病毒作用。

5 對宿主進行免疫調節(jié)

許多多糖對免疫系統(tǒng)都有調節(jié)作用, 不僅可以激活T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞等免疫細胞參與機體免疫，還可以刺激干擾素(INF) 的產(chǎn)生,活化補體,實現(xiàn)多糖抗病毒作用。

劉娜[20]用對照法將實驗用雛雞分組，分別于1日齡口服不同劑量的松花粉多糖及生理鹽水，連續(xù)口服10天，于14日齡時免疫新城疫-禽流感二聯(lián)滅活苗，測定各組試驗雞的免疫指標，試驗結果表明，松花粉多糖對新城疫-禽流感二聯(lián)滅活苗的免疫效果有明顯的增強作用。張靜靜[21]通過相關免疫指標的檢測，發(fā)現(xiàn)使用多糖后免疫增強效果高于未口服多糖的PBS對照組，說明松花粉多糖、蘆薈多糖、銀杏葉多糖、槐花多糖對感染急性致瘤型ALV-J病毒的雞具有較好的免疫增強作用。

賈偉等[22]以流感病毒FM1株滴鼻感染小鼠，觀察金銀花多糖對感染病毒小鼠的肺指數(shù)、免疫器官指數(shù)和體內IFN-γ含量的影響，發(fā)現(xiàn)金銀花多糖組均能顯著降低病毒感染小鼠的死亡率，是由于金銀花多糖通過增強機體免疫力起到抗甲型流感病毒的作用。

6 展望

植物多糖抗病毒開發(fā)前景廣闊，自然界的植物多糖種類數(shù)不勝數(shù)。已有部分植物多糖成為了抗病毒藥物的一員，然而也有著更大的未知等著我們去探索。所以，我們要做的就是開發(fā)更優(yōu)良的提取純化工藝，研發(fā)效能更高的多糖運用技術，從而能更好地發(fā)揮植物多糖抗病毒的作用，有效地利用好天然植物資源。