《Veterinary Microbiology》:Narciclasine restricts pseudorabies virus replication in vitro and in vivo and has potential broad-spectrum antiviral activity
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Jie-Yuan Guo|Kun Xu|Xiao-Han Wang|Yan-Pei Ku|Lu-Lu Yin|Miao-Miao Xue|Guo-Yu Yang|Jiang Wang|Bei-Bei Chu|Ying-Qian Han|Jia-Jia Pan中国农业大学兽医学院动
Jie-Yuan Guo|Kun Xu|Xiao-Han Wang|Yan-Pei Ku|Lu-Lu Yin|Miao-Miao Xue|Guo-Yu Yang|Jiang Wang|Bei-Bei Chu|Ying-Qian Han|Jia-Jia Pan
中国农业大学兽医学院动物生物化学与营养重点实验室,中国郑州450046
摘要
植物来源的天然化合物在抗病毒药物开发中具有巨大潜力,其特点是能够针对多种病毒病原体发挥多样化和广谱的抗性。现有证据表明,这些化合物不仅能够干扰病毒生命周期的关键阶段,还能调节宿主的免疫反应。虽然已经记录了narciclasine对几种RNA病毒的抗病毒作用,但其对伪狂犬病病毒(PRV)的抑制活性尚未被探索。在本研究中,我们系统地评估了narciclasine在体外和体内的抗病毒活性。结果证明,narciclasine在体外和体内均显著抑制了PRV的复制。同时,我们发现narciclasine干扰了PRV生命周期的关键阶段,如病毒复制和释放。此外,narciclasine还显著提高了PRV感染小鼠的存活率并降低了体内的病毒载量。进一步的研究表明,narciclasine在体外也能抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、水泡性口炎病毒(VSV)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)的复制,这些初步观察结果表明narciclasine可能具有广谱的抗病毒活性。本研究为narciclasine作为抗病毒治疗药物的开发提供了依据。
引言
伪狂犬病病毒(PRV)是一种双链DNA病毒,属于疱疹病毒科(Herpesviridae)的Alphaherpesvirus属,与人类单纯疱疹病毒(HSV)在基因组结构上具有显著同源性(De Pelsmaeker等人,2019年;Sun等人,2025年)。最近从一名急性脑炎患者体内分离出了PRV(Liu等人,2021年)。近年来,人类感染PRV的病例引起了科学界的广泛关注(Ai等人,2018年)。除了直接的病毒病理作用外,PRV感染还被报道会增加猪群对继发性细菌感染的易感性(Yu等人,2021年)。PRV与人类的Alphaherpesviruses(包括HSV-1、HSV-2和水痘-带状疱疹病毒VZV)在分类上属于同一类(Bo和Li,2022年)。这些病原体具有潜伏感染和再激活的能力,可表现为生殖器疱疹、唇疱疹和脑炎等多种临床表现。目前针对疱疹病毒的抗病毒策略主要依赖于核苷类似物,如阿昔洛韦、伐昔洛韦和更昔洛韦,这些药物通过靶向抑制病毒DNA聚合酶活性来发挥抗病毒作用(Schalkwijk等人,2022年)。然而,由于病毒快速进化以及耐药性变异株的出现,治疗效果面临挑战(Hu等人,2015年)。
除了合成抗病毒药物外,植物来源的天然化合物因其对PRV的潜在抗病毒活性而受到越来越多的关注。研究表明,植物多酚白藜芦醇通过抑制病毒复制和减轻炎症反应显著降低了PRV感染仔猪的死亡率(Zhao等人,2018年)。从中药大黄(Rheum palmatum)中提取的天然蒽醌emodin通过阻止病毒进入和抑制病毒基因组复制有效抑制了PRV感染(Cai等人,2023年)。天然黄酮醇kaempferol在体外也显示出剂量依赖性的PRV抑制作用(Li等人,2021年)。
Narciclasine,也称为lycoricidinol,是一种主要来源于石蒜科植物的异卡波司啶生物碱,这种植物来源广泛且易于获取(Fürst,2016年)。Narciclasine已被证明具有多种生物活性,如抗肿瘤和抗炎作用(Fürst,2016年)。此外,narciclasine还对登革热病毒和寨卡病毒等病毒显示出潜在的抗病毒效果(Xu等人,2024年;De Castro Barbosa等人,2022年)。Narciclasine作用于宿主因子RhoA,该因子先前已被发现参与PRV的复制过程(Xu等人,2024年;Li等人,2023年)。然而,其对PRV的具体抗病毒活性仍需进一步研究。尽管关于其抗病毒特性的研究有限,但其潜在的广谱抗病毒活性引起了科学界的极大兴趣。
为填补这一科学研究空白,本研究系统地探讨了narciclasine通过直接杀病毒作用或干扰病毒生命周期关键阶段在体外和体内对PRV复制的影响。此外,我们还研究了其对其他RNA病毒(如PEDV、VSV和PRRSV)的潜在广谱抗病毒活性。
章节片段
细胞与病毒
猪肾上皮细胞系Vero、Marc-145和PK-15(CCL-33,ATCC)在37°C和5% CO?条件下以单层培养。培养基为DMEM(10566–016,GIBCO,美国纽约),含有10%胎牛血清(FBS,10099141?C,GIBCO)、100?U/mL青霉素和100?μg/mL硫酸链霉素(15070063,GIBCO)。毒力强的PRV分离株QXX(PRV-QXX)和重组PRV-GFP菌株分别由河南农业大学兽医学院的Yong-Tao Li提供
评估narciclasine对细胞的细胞毒性
我们首先评估了narciclasine对宿主细胞的潜在细胞毒性。PK-15细胞和Vero细胞分别用指定浓度的narciclasine处理24小时,Marc-145细胞处理48小时,然后通过CCK-8检测法测定细胞存活率。结果显示,在低于10?nM的浓度下,narciclasine没有表现出显著的细胞毒性,因为与未处理组相比,细胞存活率没有显著下降
讨论
目前,抗病毒药物主要针对病毒成分直接发挥作用,例如抑制病毒感染的的关键步骤(如病毒RNA聚合酶、逆转录酶)。然而,由于病毒的快速变异,这些传统抗病毒药物对新出现的或耐药性病毒株往往效果有限,而且随着病毒突变的累积,其效力可能会减弱(Zheng等人,2022年)。植物来源的
结论
Narciclasine在体外和体内均抑制了PRV的复制,可能具有广谱的抗病毒活性。这些发现进一步加深了我们对lycorisol在抗病毒开发中潜力的理解。
伦理声明
所有动物均按照机构动物护理和使用委员会(IACUC)的动物伦理程序和指南接受了人道护理。本研究使用的研究方案已获得河南农业大学动物护理和使用伦理委员会的批准(HNND2025031203)。
资助
本研究得到了河南省自然科学基金(252300423057)和国家青年科学家重点研发计划(2023YFD1801600)的资助。
CRediT作者贡献声明
Bei-Bei Chu:资金获取。Ying-Qian Han:写作 – 审稿与编辑,项目管理。Kun Xu:写作 – 审稿与编辑,软件操作,数据分析。Xiao-Han Wang:验证。Jia-Jia Pan:写作 – 审稿与编辑,初稿撰写,资金获取,概念构思。Jie-Yuan Guo:初稿撰写,验证,实验设计。Miao-Miao Xue:数据可视化。Guo-Yu Yang:监督。Yan-Pei Ku:方法学研究。Yin Lu-lu:数据验证。Jiang Wang:资源提供。