研究發現兩種野生植物的提取物能夠抑制新冠肺炎病毒 _植物

高莖一枝黃花 (Solidago altissima)。Credit: Tharanga Samarakoon
據by Carol Clark, Emory University：埃默里大學的一項研究發現，兩種常見的野生植物含有抑制導致新冠肺炎感染活細胞的病毒能力的提取物 ?？茖W報告公布了這一結果——這是首次對植物提取物進行大規模篩??，以蚜T銥剮灤凸謐床《靜《鏡男Я?。
在實驗室的培養皿測試中，一枝黃花(Solidago altissima)的花和鷹蕨(Pteridium aquilinum)的根莖的提取物都阻止了新型冠狀病毒進入人體細胞。
這些活性化合物在植物中含量極低。研究人員強調，人們試圖用它們來治療自己是無效的，而且有潛在的危險。他們警告說，事實上，鷹蕨是有毒的。
該研究的高級作者、埃默里醫學院皮膚科和人類健康研究中心副教授Cassandra Quave說:“這還處于過程的早期，但我們正在努力從提取物中識別、分離和擴大顯示抗病毒活性的分子 ?！薄耙坏┪覀兎蛛x出活性成分，我們計劃進一步測試它們的安全性以及它們作為抗新冠肺炎藥物的長期潛力。”
Quave是一名民族植物學家，研究傳統人類如何使用植物入藥，以確定現代藥物的有前途的新候選物。她的實驗室管理著Quave自然產品庫，其中包含從世界各地收集的植物中提取的數千種植物和真菌天然產品。
凱特琳·里瑟納(Caitlin Risener)是埃默里大學分子和系統藥理學研究生項目和人類健康研究中心的博士生，是當前論文的第一作者。
在以前的研究中，為了確定治療耐藥細菌感染的潛在分子，Quave實驗室專注于傳統人們用來治療皮膚炎癥的植物。
鑒于新冠肺炎是一種新出現的疾病，研究人員采取了更廣泛的方法。他們設計了一種方法來快速測試Quave天然產品庫中1800多種提取物和18種化合物的抗新型冠狀病毒活性。
“我們已經證明，我們的天然產品庫是一個強大的工具，有助于為一種新出現的疾病尋找潛在的治療方法， ”Risener說 ?！捌渌芯咳藛T可以調整我們的篩選方法，在植物和真菌中尋找其他新化合物，這可能導致治療一系列病原體的新藥 ?！?br>新型冠狀病毒是一種RNA病毒，具有一種可以結合宿主細胞上一種叫做ACE2的蛋白質的刺突蛋白。“病毒刺突蛋白使用ACE2蛋白幾乎就像鑰匙進入鎖中一樣，使病毒能夠闖入細胞并感染它，”Quave解釋說。
研究人員設計了新型冠狀病毒的病毒樣顆粒(VLPs)和在其表面過度表達ACE2的細胞的實驗。VLPs被剝奪了導致新冠肺炎感染所需的遺傳信息。相反，如果VLP設法結合到ACE2蛋白并進入細胞，它就會被編程為劫持細胞的機器來激活熒光綠色蛋白。
在引入病毒顆粒之前，向培養皿中的細胞中加入植物提取物。通過在培養皿上照射熒光燈，他們可以快速確定病毒顆粒是否已經設法進入細胞并激活綠色蛋白。
研究人員確定了一些可以防止病毒入侵的提取物，然后鎖定了活性最強的提取物:高枝一枝黃花和鷹蕨。這兩種植物都原產于北美，并因美洲原住民的傳統藥用而聞名。
額外的實驗表明，植物提取物的保護能力對新型冠狀病毒的四種變體有效:α，θ，δ和γ 。
為了進一步測試這些結果，Quave實驗室與合著者Raymond Schinazi合作，他是埃默里大學兒科教授，埃默里大學生化藥理學實驗室分部的主任，也是美國國立衛生研究院贊助的埃默里大學艾滋病研究中心艾滋病治愈科學工作組的聯合主任。作為抗病毒藥物開發的世界領導者， Schinazi因其在突破性HIV藥物方面的開創性工作而聞名。
Schinazi實驗室較高的生物安全等級使研究人員能夠在實驗中使用傳染性新型冠狀病毒病毒而不是VLPs來測試這兩種植物提取物。結果證實了一枝黃花和鷹蕨提取物抑制新型冠狀病毒與活細胞結合并感染活細胞的能力。
“我們的結果為未來利用天然產品庫尋找新的工具或治療傳染病的方法奠定了基??，”Quave說。
下一步，研究人員正在努力確定這兩種植物提取物阻止與ACE2蛋白結合的確切機制。
對于Risener來說，這個項目最好的部分之一是她自己收集了高大的一枝黃花和鷹蕨的樣本。除了從全球各地收集藥用植物，Quave實驗室還對南喬治亞的約瑟夫·w·瓊斯研究中心的森林進行實地考察。伍德拉夫基金會建立了該中心，以幫助保護曾經主宰美國東南部的獨特長葉松生態系統的最后殘余之一。
“走進大自然去識別和挖掘植物真是太棒了，”Risener說 ?！斑@是很少有藥理學研究生能做的事情。我會從頭到腳沾滿泥土，跪在地上，臉上洋溢著興奮和幸福 ?！?br>她還協助準備植物提取物，并為埃默里植物標本室制作標本。
“當你自己收集樣本，干燥并保存樣本時，你就有了個人聯系，”她說 ?！斑@不同于有人在實驗室里遞給你一小瓶植物材料，然后說，‘分析一下這個。’"
畢業后， Risener希望從事與自然化合物研究相關的科學政策的推廣和教育工作。一些更著名的來自植物的藥物包括阿司匹林(來自柳樹)、青霉素(來自真菌)和癌癥治療藥物紫杉醇(來自紫杉樹) 。
“植物具有如此復雜的化學結構，以至于人類可能無法想象出所有等待被發現的植物化合物，”Risener說。"植物巨大的藥用潛力凸顯了保護生態系統的重要性。"