抗單純皰疹病毒的天然產(chǎn)物研究現(xiàn)況

王 莉，紀 翔，張雙紅

(西安醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院 科研科，陜西 西安 710077)

單純皰疹病毒(HSV)屬于皰疹病毒科α病毒亞科，是一種常見的，易引起人類皮膚性疾病的病原體。有研究表明：HSV可導致部分產(chǎn)期孕婦發(fā)生畸胎、流產(chǎn)、死胎、早產(chǎn)以及新生兒感染等問題[1]。HSV是線性雙鏈DNA病毒，具有囊膜結(jié)構(gòu)，除癥狀明顯的裂解性感染之外，HSV還可以通過潛伏感染在宿主的三叉神經(jīng)元細胞中生存，借此逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視[1]。當病毒攜帶者身體免疫力低時，潛伏在神經(jīng)節(jié)中的病毒會被重新激活，導致癥狀復發(fā)[1]。目前，HSV尚無可靠的疫苗來預防，臨床上常用核苷類藥物進行治療，但存在耐藥性的缺點。因此，開發(fā)新的天然抗HSV的藥物勢在必行，筆者綜述研究的重點主要集中于植物來源的抗HSV天然產(chǎn)物，此外，也包括動物和微生物來源。

1 單純皰疹病毒的概述

單純皰疹病毒屬于皰疹病毒科，人類是其唯一宿主。HSV分為HSV-1和HSV-2型，其中HSV-1型主要感染人類生殖器以外的皮膚及黏膜，可引起口腔黏膜炎、皰疹性角膜炎和皰疹性腦炎等疾病[2]；而HSV-2型則通常感染生殖器部位的黏膜和皮膚，可引起生殖器皰疹[3]。此外，感染HSV還會顯著提升人類感染獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)的風險[4]。目前，臨床上治療單純皰疹感染主要是通過核苷類抗病毒藥物，如：阿昔洛韋、更昔洛韋等，其作用機制為中止病毒的復制和侵染宿主細胞。然而這些藥物都具有一定的缺陷和限制，如：生物利用度低，溶解度小，臨床多見不良反應且容易導致病毒產(chǎn)生耐藥性等[5-7]。與核苷類抗病毒藥物相比，天然產(chǎn)物具有作用時間長、低毒以及病毒不易產(chǎn)生耐藥性等顯著優(yōu)點[8]。因此，天然產(chǎn)物已成為治療新型抗皰疹病毒藥物的重要來源。

2 有機酸類化合物抗HSV的作用

2.1 尺葉乳香樹油膠樹脂及其主要成分β-乳香酸

Goswami等[9]利用反相高效液相色譜分析尺葉乳香樹油膠樹脂，并對其主要成分β-乳香酸進行了定量測定，通過3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽(MTT)法和蝕斑法評估其細胞毒性和抗病毒活性，然后測定有效濃度。結(jié)果表明：尺葉乳香樹油膠樹脂及其主要成分β-乳香酸能有效抑制野生型的HSV-1型，半數(shù)最大效應濃度(EC50)值為5.2、6.2 μg/mL；并能有效抑制臨床分離型的HSV-1型，EC50值為12.1和14.63 μg/mL。分別以10和30 μg/mL質(zhì)量濃度下調(diào)抑制病毒復制所必需的NF-κB蛋白的表達，從而可以達到完全抑制病毒復制的目的[9]。

2.2 地衣中的厚鱗茶漬酸(PA)

來源于地衣的化合物PA對HSV-1、HSV-2型以及HSV-1型 DNA聚合酶有抑制作用[10]。與標準藥物阿昔洛韋相比，PA可以顯著抑制HSV-1型的復制，并且對HSV-2型也有著一定的抑制作用。PA抗HSV的機制與其對HSV-1型 DNA聚合酶和HSV-2型蛋白酶(HSV-2型復制所必需的酶)的抑制作用密切相關(guān)。此外，還發(fā)現(xiàn)當PA與阿昔洛韋聯(lián)用時，對HSV-1和HSV-2型病毒的抑制活性更佳[10]。

2.3 甘草酸

甘草酸是從甘草根中提取出來的三萜類化合物，屬于皂甙家族中的一員。黃文等[11]觀察到甘草酸可以抑制HSV感染組大鼠腦毛細血管內(nèi)皮細胞 (CCEC)和多形核白細胞 (PMN)的黏附，從而認為甘草酸抗 HSV 可能是通過抗黏附來實現(xiàn)的。黃穗[12]通過觀察3種不同質(zhì)量濃度甘草酸抗病毒的作用，發(fā)現(xiàn)甘草酸質(zhì)量濃度為0.5～2.5 mg/mL時，對HSV-1型病毒有一定的抑制作用，但對HSV-1型病毒的直接抑制作用不明顯，大劑量的甘草酸有預防HSV-1型病毒感染的作用，甘草酸的抗病毒作用與病毒感染滴度關(guān)系不大。甘草酸在體內(nèi)可誘生干擾素IFN，可能參與機體的抗病毒作用，并且效果與甘草酸濃度關(guān)系不大。

3 酮類化合物抗HSV的作用

3.1 飯曲曲霉氧雜蒽酮類化合物

Kang等[13]使用細胞病變效應(CPE)法篩選了飯曲曲霉氧雜蒽酮類化合物1～7，發(fā)現(xiàn)其對HSV-1和HSV-2型病毒有抗病毒活性，其中化合物1、2和7表現(xiàn)出較強的抗HSV-1型病毒活性，半數(shù)抑制濃度(IC50)值分別為55.5、21.4和75.7 μmol/L(利巴韋林為陽性對照，IC50值為101.4 μmol/L)，其他化合物與陽性對照相比均顯示出中等的抗HSV-1型病毒活性。化合物2和7還有很強的抗HSV-2型病毒效果，IC50值分別為76.7和95.4 μmol/L(阿昔洛韋為陽性對照，IC50值為128.6 μmol/L)，詳見圖1。

圖1 化合物1、2、7的結(jié)構(gòu)[13]Fig.1 Structure of compound 1，2 and 7[13]

3.2 板藍根中的異黃酮

王曉良等[14]則采用CPE法對板藍根中抗病毒活性成分4’-羥基-7-甲氧基異黃酮進行體外抗病毒活性篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：該化合物對HSV-1型病毒具有一定的抑制作用。

3.3 黃芩中的黃芩素

Cotin等[15]利用從黃芩中提取的黃芩素，對Hep-2細胞進行處理，檢驗黃芩素、槲皮素和柚皮素的抗HSV-1型病毒活性。研究證明：黃芩素IC50值為160 μmol/L，刺激指數(shù)(SI)值為3.63，具有一定的抗HSV-1型病毒活性。

3.4 貫葉連翹中的金絲桃素

張燕[16]借助MTT法、蝕斑法和CPE法，分別用來源于貫葉連翹的不同濃度的金絲桃素處理Vero細胞，評價金絲桃素的抗HSV-1型病毒活性。藥效學研究結(jié)果顯示：金絲桃素的半數(shù)中毒濃度(TC50)值為17.20 μmol/L，安全指數(shù)值為6.55，對HSV-1型病毒有顯著的抑制活性。

3.5 銀杏葉中的古爾司酮

銀杏葉甲醇提取物古爾司酮對HSV-2型病毒的選擇性指數(shù)為11.19，其通過直接接觸病毒而產(chǎn)生了殺滅的效果[17]。

3.6 天南星中的芹菜素和木犀草素

印度傳統(tǒng)醫(yī)藥天南星中的芹菜素和木犀草素，對HSV-2型病毒在感染后的6 h內(nèi)表現(xiàn)出很高的抑制活性，其EC50值分別為0.05和0.41 μg/mL。芹菜素和木犀草素可抑制HSV-2型病毒復制周期的早期和晚期，從而減少病毒后代的產(chǎn)生。此外，芹菜素還干擾了細胞間病毒的傳播[18]。

4 多糖抗HSV的作用

4.1 板藍根多糖

左婭等[19]利用Vero細胞體外培養(yǎng)系統(tǒng)及小鼠陰道皰疹模型，研究了板藍根多糖抗HSV-2型病毒的藥效作用，通過MTT法測得的板藍根多糖IC50值為3.97 mg/mL，EC50值為0.05 mg/mL，治療指數(shù)(TI)值為79.4。與阿昔洛韋相比，抑制HSV-2型病毒的作用無顯著性差異；對小鼠陰道HSV-2型病毒感染模型研究結(jié)果表明：板藍根多糖治療組(0.5 mg/d)均能明顯降低小鼠的發(fā)病率、死亡率，延長其平均存活天數(shù)[19]。小鼠外周血CD4+、CD8+細胞略有升高，但CD4+/CD8+比值維持在正常水平，說明板藍根多糖具有良好的抗HSV-2型病毒感染的作用[19]。

4.2 紅樹林淡紫擬青霉胞外多糖提取物

王永霞等[20]和晏為力等[21]以不同濃度紅樹林淡紫擬青霉胞外多糖(EPS)提取物作用于HSV-1型病毒感染過程的各個階段，研究結(jié)果顯示：EPS提取物對Vero細胞毒性作用較小，使用安全。該提取物具有一定的抗病毒作用，可抑制HSV-1型病毒吸附和生物合成，還可抑制US9和UL30基因的轉(zhuǎn)錄。

4.3 黃精多糖

晏為力等[22]從黃精中分離出2種粗多糖 (PD、PP)，采用吡啶-氯磺酸法制取了粗多糖的硫酸酯 (PDS、PPS)，利用離子交換和凝膠色譜提純PD 和PP得到純化產(chǎn)物(RPD、RPP)。研究發(fā)現(xiàn)：多糖PP和純化產(chǎn)物RPP均無抗HSV-2型病毒的活性，多糖PD、PDS和PPS具有抗HSV-2型病毒的生物活性，尤其是PDS和PPS的最低抗病毒有效濃度比PD和RPD低。

4.4 羊棲菜多糖

羊棲菜多糖組分F1、F2和F3對HSV-1型均有明顯的抗病毒作用，隨著純度的提高，抗病毒作用隨之增強，抗病毒效果優(yōu)于阿昔洛韋[23]。羊棲菜多糖組分不僅可直接殺滅病毒，還可進入細胞或吸附在細胞表面，從而達到抑制病毒的效果[23]。

5 生物堿抗HSV的作用

5.1 甘青烏頭生物堿

張春江等[24]利用CPE法和蝕斑法，測定甘青烏頭生物堿抗HSV-2型病毒的活性，以EC50值和TI值為評價指標，建立感染HSV-2型的小鼠模型對甘青烏頭水溶性生物堿體內(nèi)抗HSV-2型活性的評價。實驗結(jié)果表明：甘青烏頭水溶性生物堿的EC50值為2.81 mg/mL，TI值為2.80[24]。甘青烏頭水溶性生物堿能夠通過抑制HSV-2型病毒復制環(huán)節(jié)的各個部分，直接滅活HSV-2型病毒，因而具有顯著的抗HSV-2型病毒活性。

5.2 喜樹堿

周潔等[25]采用CPE法和MTT法，以TC50值、IC50值和TI值為評價指標，檢測喜樹堿對HSV-1型病毒的抑制活性。發(fā)現(xiàn)喜樹堿的TC50值為2 153.44 nmol/L，IC50值為43.01 nmol/L，TI值為50.07，具有明顯的抗HSV活性。

6 酚類化合物抗HSV的作用

6.1 燈芯草二酚

Csaba等[26]應用細胞培養(yǎng)技術(shù)、聚合酶鏈式反應(PCR)技術(shù)以及傳統(tǒng)的稀釋方法，測定了扁莖燈芯草中燈芯草二酚的抗病毒活性，與空白對照相比，燈芯草二酚對于HSV-2型病毒有明顯的抑制活性，結(jié)果證實了燈芯草二酚具有潛在的抗HSV病毒活性。

6.2 白藜蘆醇

白藜蘆醇是一種植物抗毒素，能抑制HSV-1和HSV-2型病毒的復制，并且呈劑量依賴性和可逆性。白藜蘆醇不能直接滅活HSV或抑制病毒附著細胞，而是通過減少病毒即時早期蛋白ICP-4的產(chǎn)生量，延遲S-G2-M間期的細胞周期，從而抑制病毒從潛在感染的神經(jīng)元中被重新激活[27]。Docherty等[28]研究發(fā)現(xiàn)：質(zhì)量分數(shù)19%白藜蘆醇乳膏可以顯著抑制或減少小鼠陰道內(nèi)的HSV復制，并限制小鼠皮膚中HSV-1型病毒損傷的形成及陰道外疾病。Junior等[29]發(fā)現(xiàn)：用HSV-1型病毒感染SKH1小鼠的摩擦表皮，質(zhì)量分數(shù)12.5%病毒和25%白藜蘆醇乳膏均能在感染初期有效抑制病變的形成，感染12 h后則無效。質(zhì)量分數(shù)25%白藜蘆醇乳膏的效果更優(yōu)，使用頻率更低。用白藜蘆醇處理的動物皮膚沒有明顯的皮膚毒性，如紅斑、剝落、結(jié)痂、地衣化或脫屑，局部應用白藜蘆醇乳膏可抑制HSV損傷小鼠皮膚。另外，白藜蘆醇可以劑量依賴和以可逆的方式抑制感染HSV-1、HSV-2型病毒和阿昔洛韋耐藥HSV-1型的Vero細胞NF-κB的激活，損害HSV立即早期、早期和晚期必需基因ICP0、ICP4、ICP8的表達和病毒DNA的合成[30-31]。

6.3 東方莢果蕨來源的生物素A和銀松素

邵鵬[32]從東方莢果蕨中提取的單體化合物Biochanin A和銀松素都具有明顯的抗單純皰疹病毒活性，進一步測試發(fā)現(xiàn)其抗病毒活性均具有劑量依賴性。

6.4 桑樹根皮酚及酚酯

5種酚類化合物1、2、8、9以及酚酯13表現(xiàn)出對HSV-1和HSV-2型病毒的抑制活性，IC50值在0.64～1.93 μg/mL之間，EC50值為0.93和1.61 μg/mL，5種酚類化合物1、2、8、9以及酚酯13的化合物結(jié)構(gòu)見圖2。研究證明了桑樹根皮酚及酚酯是以HSV-1型DNA聚合酶和HSV-2型蛋白酶為靶點的活性化合物[32]。

圖2 化合物1、2、8、9和13的結(jié)構(gòu)[32]Fig.2 Structures of compounds 1，2，8，9 and 13[32]

7 蜂毒肽抗HSV的作用

楊文超[33]采用層析分離純化技術(shù)提取出蜂毒中的蜂毒肽，研究了蜂毒肽的抗HSV-1型病毒活性。CPE法和MTT法的實驗結(jié)果顯示：蜂毒肽對Vero細胞的藥物對細胞的半數(shù)毒性濃度(CC50)值為10-2.4mg/μL。1、3、6和9倍于CC50值的蜂毒肽的抑制率分別為55.12%、55.12%、59.30%和66.51%，與陽性對照組(阿昔洛韋)的74.88%對比，蜂毒肽具有一定的抑制HSV-1型病毒的活性作用，但無法直接殺死HSV-1型病毒。

8 天然產(chǎn)物中提取物抗HSV的作用

8.1 巴秘商陸木各部位提取物

Junior等[34]利用體外模型，測定巴秘商陸木各部位提取物對HSV-1與HSV-2型病毒的抑制活性，結(jié)果顯示：巴秘商陸木的根二氯甲烷提取物(100 mg/mL)對HSV-1型病毒有高達93%的抑制率，但未對HSV-2型病毒表現(xiàn)出抑制活性。

8.2 壺托榕葉提取物

Xu等[35]以阿昔洛韋為陽性對照，以非洲綠猴腎細胞(Vero細胞)的病變效應的發(fā)展作為評估標準，測定了壺托榕葉中的提取物1～6的體外抗HSV-1型病毒活性，實驗數(shù)據(jù)顯示：化合物3～6均表現(xiàn)了中等的抗HSV-1型病毒活性。

8.3 紫金標

陳恬等[36]利用MTT法和CPE法測得紫金標的IC50值為29.46 mg/L，TC50值為107 7 mg/L， TI值為36.56，研究表明：不同濃度的紫金標能明顯抑制HSV-1型病毒對宿主細胞的吸附，HSV-1gD基因的復制及mRNA的表達，具有顯著的抗HSV-1型病毒的作用。

8.4 裸花紫珠各部位提取物

周芹芹等[37]使用系統(tǒng)分離法分別制備裸花紫珠石油醚、乙酸乙酯和正丁醇部位以及相應的敲除部位提取物，采用經(jīng)HSV-1型病毒感染的Hep-2細胞進行抗HSV-1型病毒活性的評價，將制備的各部位與全成分抗病毒活性進行對比，確定了裸花紫珠體外抗HSV-1型病毒的活性部位。研究結(jié)果表明∶ 裸花紫珠乙酸乙酯部位的治療指數(shù)TI值與全成分相同，正丁醇部位和敲除石油醚部位的TI值略低于全成分組，其他組無效，所以裸花紫珠乙酸乙酯提取物具有抗HSV-1型病毒的作用[37]。

8.5 地蜂子提取物

覃祝[38]將地蜂子總提取物經(jīng)過一系列處理后，得到地蜂子乙醇提取物。通過MTT法和CPE法測定，以TI值為綜合評價指標，對地蜂子提取物的抗HSV-1型病毒活性進行評價。實驗結(jié)果表明：地蜂子總提取物的TI值為15.13，具有顯著的抗HSV-1型病毒活性和較好的安全性[38]。

8.6 美洲大蠊提取物

普小菲等[39]用美洲大蠊提取物CII-3進行體外抗HSV-2型病毒活性研究，MTT法和CPE法的實驗結(jié)果顯示：美洲大蠊提取物CII-3的IC50值為28.71 μg/mL，TC50值為190.55 μg/mL，TI值為6.64，隨著濃度增加，抗HSV-2型病毒活性也增加，但有一定的細胞毒性，易導致細胞病變。

8.7 開心果多酚提取物

以開心果多酚提取物(0.4、0.6和0.8 mg/mL)處理HSV-1型病毒，研究發(fā)現(xiàn)：其降低了病毒蛋白ICP8(感染細胞多肽8)、UL42(獨特的長UL42 DNA聚合酶處理因子)和US11(獨特的短US11蛋白)的表達，并導致病毒DNA合成的減少[40]。開心果多酚提取物的CC50值、EC50值和SI值分別為1.2、0.4 mg/mL和3.0，開心果仁對HSV-1型病毒有顯著的抑制作用[40]。

8.8 唐古特大黃納米粒

唐古特大黃納米粒在體內(nèi)外均具有抗HSV-1型病毒的作用，其通過阻斷病毒黏附和進入細胞滅活HSV-1型病毒。唐古特大黃納米?？梢愿蓴_病毒復制的整個階段，抑制HSV-1型病毒即刻早期基因ICP4和早期基因ICP8的mRNA表達以及病毒蛋白ICP4和ICP8的表達[41]。

8.9 中藥方劑JZ-1

Duan等[42]發(fā)現(xiàn)：中藥方劑JZ-1有明顯的抗HSV-2型病毒的作用，治療24 h后觀察到細胞形態(tài)和細胞存活率增加。JZ-1體外抗HSV-2型病毒的作用優(yōu)于噴昔洛韋和小檗堿，其主要是通過增強宿主細胞的防御能力，顯著降低HSV-2型病毒蛋白gB、gD、VP16、ICP5和ICP4的表達，從而阻斷HSV-2型病毒的黏附和滲透，改善細胞形態(tài)和提高細胞活力。

有研究發(fā)現(xiàn)：JZ-1對VK2/E6E7細胞具有顯著的抗病毒活性，能使細胞活力增強，可能由于JZ-1抑制了PI3K/Akt/mTOR通路蛋白的上調(diào)，促進了自噬以對抗HSV-2型病毒的感染，從而對HSV-2型病毒的感染具有保護作用[43]。此外，JZ-1可以抑制HSV-2型病毒感染所引起的炎性細胞因子的增加。

9 其他

無花果葉水提取物對感染HSV-1型病毒的 Hep-2、BHK21和 PRK 細胞均有明顯的抑制作用，其最小有效濃度(MTC)值為 0.5 mg/mL，最大無毒濃度(TDO)值為15 mg/mL，毒性低，TI值為30.0，有直接殺滅 HSV-1型病毒的作用[44]。荔枝草醇提物在體外對HSV-1型病毒有一定的抑制作用[45]。小檗堿衍生物HB-13在體外具有顯著的抗HSV作用，其質(zhì)量分數(shù)為0.5%時，HB-13凝膠外用有明顯的抗HSV-l型病毒皮膚感染的作用，體內(nèi)作用強于質(zhì)量分數(shù)1%噴昔洛韋和質(zhì)量分數(shù)1%～3%阿昔洛韋的凝膠或乳膏[46]。紫草水煎液可以直接殺滅HSV-2型病毒，同時以給藥、預防給藥和治療給藥3種途徑均對HSV-2型病毒產(chǎn)生了抑制作用，同時給藥和治療給藥途徑下，抗HSV-2型病毒的作用更強[47]。皺瘤海鞘醇提取物體外濃度和劑量依賴性抗HSV-1作用，與阿昔洛韋相比，皺瘤海鞘醇提取物細胞毒性小，TI值高，對HSV-I型病毒有顯著的直接殺傷作用，高濃度的皺瘤海鞘醇提取物對病毒的吸附，生物合成有一定的影響[48]。余甘子提取物異柯里拉京可能破壞了病毒的囊膜，使病毒失去了感染能力而發(fā)揮顯著的治療作用[49]。異柯里拉京顯著抑制了HSV-1型病毒耐藥株的 DNA 復制以及早期、晚期基因的轉(zhuǎn)錄和晚期蛋白的聚集，從而達到抗病毒的效果[49]。

10 結(jié)論

綜上所述，天然產(chǎn)物及其提取物涉及多種類別的化合物，如有機酸、多糖、多肽、酮和酚等，來源廣泛，品種繁多，為抗HSV藥物的篩選和發(fā)現(xiàn)提供了豐富的來源。近年來，國內(nèi)外研究者多以體內(nèi)或體外細胞實驗為主要研究手段，篩選具有抗HSV活性的天然產(chǎn)物，有許多化合物都表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗病毒活性，然而進一步闡明分子機制的研究卻很少，大多數(shù)仍停留在基礎(chǔ)水平。對天然產(chǎn)物抗病毒活性機制的深入研究，將為天然產(chǎn)物開發(fā)成為抗病毒藥物提供實驗和理論基礎(chǔ)，從而才能促進更有效和更安全的臨床應用。