甘草酸抗病毒研究進展

       甘草酸（glycyrrhizic acid,GA）是甘草中最重要的有效成分之一，其結(jié)構(gòu)式如下圖所示，現(xiàn)代研究表明，甘草酸具有廣泛的抗病毒藥理活性。

甘草酸的結(jié)構(gòu)式（來源文獻(xiàn)[2]）

       1、抗呼吸道病毒活性

       研究表明，灌胃小鼠甘草酸單銨鹽能明顯抑制H9N2亞型流感病毒鼠肺炎病變。給感染致死劑量A2型流感病毒(H2N2)的小鼠腹腔注射甘草酸，小鼠的平均存活時間明顯延長，肺組織的實變程度和病毒滴度明顯低于對照組。另有研究表明，高遷移率組框蛋白l(HMGB 1)在細(xì)胞核內(nèi)流感病毒復(fù)制中起著非常重要的作用，HMGB 1與流感病毒核蛋白結(jié)合能促進病毒生長并增強病毒聚合酶的活性，甘草酸通過抑制其結(jié)合，能降低流感病毒聚合酶的活性而抑制流感病毒復(fù)制。

       甘草酸對SARS-CoV(SARS-coronavims)也有抑制作用。研究報道，1g.L-1的 GA能減少培養(yǎng)液中病毒抗原表達(dá)，有效抑制細(xì)胞SARS-CoV的復(fù)制，4g.L-1的GA能完全阻斷SARS-CoV的復(fù)制，并通過6-氮雜尿苷、利巴韋林、霉酚酸、吡唑霉素和甘草酸對FFM-1和FFM-2兩種冠狀病毒的抗病毒活性測試結(jié)果表明，GA是上述化合物中抑制SARS-CoV復(fù)制最明顯的化合物。臨床研究也表明洛匹那韋/利托那韋聯(lián)合甘草酸二銨用于COVID-19患者的治療，聯(lián)合用藥組的總有效率、治愈率和顯效率明顯提高。

       2、抗肝炎病毒活性

       甘草酸具有直接抗乙型肝炎病毒（HBV）的活性，且對宿主細(xì)胞沒有毒性。研究表明，甘草酸能抑制HBV感染細(xì)胞乙肝表面抗原(HBsAg)向細(xì)胞外分泌，可以抑制肝細(xì)胞的破壞，改善慢性乙肝患者肝功能障礙，從而改善對HBV的免疫狀況。臨床上，甘草酸在降低谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、乙肝病毒等指標(biāo)上有明顯的療效。甘草酸二銨鹽在臨床上的應(yīng)用也取得了良好的療效，活性更佳，具有較強的抗炎、保護肝細(xì)胞膜和改善肝功能的作用。甘草酸亦有較強的抗丙型肝炎病毒(HCV)作用。在感染HCV的肝細(xì)胞使用無毒劑量的甘草酸，HCV核心基因在mRNA和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)水平下降，呈劑量依賴性，且與干擾素有協(xié)同作用。含有甘草酸的制劑SNMC(stronger neo-minophagen C)可保護線粒體免受HCV蛋白誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷，有效降低丙型肝炎患者罹患肝硬化的幾率。

       3、抗單純皰疹病毒

       研究表明，甘草根水提取物具有抗單純皰疹病毒1( HSV-1)特性，其機制可能是其具有很強的抗粘附性，可直接抑制HSV-1病毒感染的細(xì)胞間粘附，它的主要成分之一的甘草酸不但能抑制病毒生長而且可使病毒顆粒失活。甘草次酸衍生物甘珀酸鈉(carbenoxolone，CBX)和環(huán)胃酮鈉(cicloxolone，CCX)具有抗HSV-1和HSV-2的作用。其可顯著抑制HSV-1和HSV-2的復(fù)制，使感染性病毒顆粒的數(shù)量減少10000～100000倍。甘草酸對非洲淋巴細(xì)胞瘤病毒（EBV）的復(fù)制具有抑制活性，并呈劑量依賴效應(yīng)，對病毒的IC50值為0.04 mmol·L-1。甘草酸主要在EBV復(fù)制循環(huán)的早期發(fā)揮作用，對病毒吸附?jīng)]有影響，也不會使EBV顆粒失活。甘草酸還對卡波濟氏肉瘤皰疹病毒-8具有抑制活性，抑制其裂解性復(fù)制，且能有效清除處于潛伏感染期的皰疹病毒。

       4、抗艾滋病病毒

       實驗結(jié)果表明，甘草酸能有效抑制艾滋病病毒(HIV)的復(fù)制，且具有免疫激活作用。甘草酸抗HIV的機制可能是通過降低蛋白激酶C的活性從而間接抑制HIV的復(fù)制；同時還具有抑制HIV吸附宿主細(xì)胞的作用。在HIV感染者的外周血單核細(xì)胞中檢測到甘草酸的抗HIV作用，甘草酸可誘導(dǎo)趨化因子配體CCL4和CCL5的產(chǎn)生。研究結(jié)果表明，甘草酸具有通過誘導(dǎo)β-趨化因子產(chǎn)生從而抑制HIV復(fù)制的潛力。另外，甘草酸還可以通過降低細(xì)胞膜的流動性以減少細(xì)胞間的融合而抑制HIV在細(xì)胞間的繁殖和擴散。

       甘草酸抗病毒作用機制

       GA 可以通過抑制病毒的附著和滲透、抑制病毒的復(fù)制、抑制病毒相關(guān)蛋白的表達(dá)等直接發(fā)揮抗病毒作用，還可通過調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)的功能間接發(fā)揮抗病毒作用。

       1、抑制病毒附著和滲透

       病毒顆粒進入宿主細(xì)胞需要與宿主細(xì)胞膜上特定的受體結(jié)合。GA可以抑制病毒的附著和滲透過程，從而直接抑制病毒的入侵。GA能通過降低細(xì)胞膜的流動性，抑制HIV-1所誘導(dǎo)的細(xì)胞間融合。GA 具有很強的抗粘附性，可直接抑制HSV-1病毒感染的細(xì)胞粘附，抑制病毒入侵。GA通過阻斷呼吸道合胞病毒(RSV)吸附細(xì)胞抑制RSV的附著和滲透。GA還可以抑制甲型流感病毒與細(xì)胞膜的相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞的內(nèi)吞活性降低，降低病毒的入侵。

       2、抑制病毒DNA的復(fù)制

       病毒DNA的大量復(fù)制是引起宿主細(xì)胞壞死和劇烈炎癥的重要原因之一。多項研究表明，GA可通過有效抑制病毒DNA的復(fù)制，從而發(fā)揮抗病毒作用。研究發(fā)現(xiàn)，GA 能抑制蛋白酶SARS-CoV-2(Mpro)從而抑制病毒的復(fù)制。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子對接研究發(fā)現(xiàn)，GA可能是SARS-CoV-2 的3CL水解酶抑制劑。GA對H1N1無直接滅活作用，也不影響H1N1 吸附和進入MDCK細(xì)胞，但濃度相關(guān)地抑制進入細(xì)胞的H1N1病毒的復(fù)制。GA 還能抑制高遷移率屬蛋白B1，通過抑制流感病毒多聚酶活性，阻滯病毒復(fù)制。研究表明，GA 能對抗流感病毒H5N1誘導(dǎo)的人巨噬細(xì)胞表達(dá)趨化因子配體10、趨化因子配體-5和IL-6，有效抑制流感病毒的復(fù)制。GA抗HIV的機制研究表明，GA 可能通過降低蛋白激酶C的活性，誘導(dǎo)β-趨化因子包括趨化因子配體4和趨化因子配體5的產(chǎn)生，有效抑制HIV復(fù)制。利用單核細(xì)胞源性的巨噬細(xì)胞實驗也證實GA 能通過抑制CCL2或白細(xì)胞介素-10的產(chǎn)生，從而抑制多形核中性粒細(xì)胞依賴性的R5HIV病毒的復(fù)制。GA 能夠改變乙型肝炎相關(guān)抗原的表達(dá)和抑制乙肝表面抗原的唾液酸化作用，抑制乙肝表面抗原穿過細(xì)胞的高爾基區(qū)運轉(zhuǎn)，從而抑制乙型肝炎病毒復(fù)制。研究表明，甘草甜素可抑制KSHV潛伏蛋白的合成，誘導(dǎo)感染細(xì)胞凋亡，阻斷潛伏期病毒的復(fù)制。GA 抑制早期病毒復(fù)制循環(huán)，發(fā)揮抗皰疹病毒的作用。

       3、抑制病毒相關(guān)蛋白的表達(dá)

       研究發(fā)現(xiàn)，GA 能通過下調(diào)LA-NA抗原的表達(dá)達(dá)到上調(diào)病毒細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)的作用，從而抑制B淋巴細(xì)胞中潛伏的KSHV相關(guān)蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯。GA 還可以下調(diào)KSHV感染潛伏期相關(guān)核抗原的表達(dá)，并且上調(diào)病毒周期蛋白的表達(dá)，從而降低感染。此外，GA以劑量依賴的方式抑制丙型肝炎全長病毒顆粒和核心基因的表達(dá)，并與干擾素具有協(xié)同作用。 利用無毒劑量的 GA 對感染丙型肝炎的肝細(xì)胞進行實驗，研究表明，丙型肝炎核心基因在 mRNA和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)水平下降，且呈劑量依賴性，并與干擾素有協(xié)同作用。研究表明，GA通過抑制刺突蛋白合成，破壞SARS-CoV-2受體的結(jié)合域與ACE 2之間的相互作用，產(chǎn)生SARS-CoV-2 的抑制作用。

       4、間接抗病毒活性機制

       體內(nèi)外實驗研究發(fā)現(xiàn)，GA 可通過刺激T細(xì)胞產(chǎn)生γ-干擾素而發(fā)揮抗流感病毒活性。對 GA 抗流感病毒作用機制的進一步研究表明，GA 可以上調(diào)IFN-γ mRNA表達(dá)水平，下調(diào)炎癥因子TNF-α mRNA表達(dá)水平，通過免疫調(diào)節(jié)功能，抵抗流感病毒感染，并報道了GA可能是通過誘導(dǎo)細(xì)胞合成一氧化氮（一氧化氮作為宿主防御分子），在天然免疫中發(fā)揮作用，從而抑制冠狀病毒復(fù)制。GA 抗肝炎的作用機制發(fā)現(xiàn)，GA 可以通過抑制MCP-2的表達(dá)，從而抑制巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞向受損肝細(xì)胞遷移，并可能通過調(diào)節(jié)ENA-78增強抗病毒的療效。 此外，GA 還能夠作用于體內(nèi)多條與免疫相關(guān)的信號通路，例如阻斷IL-17/STAT3通路，抑制NF-κB和MAPK信號通路，調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞因子和趨化因子-2的表達(dá)，抑制細(xì)胞內(nèi)促炎因子如COX-2、IL-6等水平，GA通過抗炎和免疫調(diào)節(jié)，提高機體抗病毒活性。

       參考資料

       [1]楊秀偉.甘草酸的抗病毒作用[J].中國現(xiàn)代中藥,2020,22(04):533-541.

       [2]宋艷玲,任萌,周凌竹等.甘草酸及其衍生物抗病毒研究進展[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報,2023,40(12):1703-1712.

       作者簡介

       小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。