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预防艾滋病毒性传播的新型杀微生物剂的研究

陶剑  
【摘要】: 艾滋病严重危害人类健康。开发抗艾滋病病毒的药物,可以减轻HIV/AIDS的发病率和死亡率。目前,全球90%的感染者是通过性传播而感染上HIV病毒的,其中女性感染者比例呈逐渐增加的趋势。国际社会十分重视开发一种由女性自己控制使用的杀微生物剂,把它看成与艾滋病疫苗研究同等重要的课题。在过去的15年里,杀微生物剂的研究和开发取得了显著的进展,已有30多种化合物或制剂进入临床前或临床研究阶段。但是面对“聪明的病毒”,人类的武器库显然还很单薄,还需要不断的研究新的化合物以满足需要。本研究将对来源于云南天然植物和稀土矿物的抗HIV活性进行探讨。 1.杀微生物剂候选物芦丁硫酸酯抗艾滋病毒活性及其安全性的初步研究 芦丁是一种源于植物的黄酮醇双糖苷类化合物,经过硫酸酯化后成为芦丁硫酸酯(SRS),研究显示其有抗HIV活性。为此我们对SRS能否作为新型杀微生物剂,进行了抗HIV和HSV活性,作用机制和安全性的体外评价。实验中使用的病毒株包括实验室T细胞系适应的HIV-1病毒株(CCR5辅助受体使用的的HIV-1_(Ba-L)、HIV-1_(Ada-M)毒株和CXCR4辅助受体使用的HIV-1_(ⅢB)毒株)和来自云南的AIDS病患者的初始分离株(CCR5辅助受体使用的病毒株)。以合胞体形成抑制实验和HIV p24抗原酶联免疫测定技术(ELISA)等进行抗HIV活性测定。研究发现,SRS具有良好的抗HIV-1活性,其抗HIV-1_(ⅢB)(X4virus)、HIV-1_(Ba-L)和HIV-1_(ada-M)病毒的50%的抑制浓度(50%inhibitory concentration,IC_(50))分别为2.3±O.2μM、8.5±3.8μM和4.5±2.OμM;SRS对宿主细胞C8166和PBMC细胞的50%增殖抑制浓度(CC_(50))分别为1295.4±269.8μM,2800.0土204.5μM和2589.5±204.5μM;其选择指数(selectivity index,SI=CC_(50)/IC_(50))值分别为563、329和575。未硫酸酯化的芦丁没有抗HIV活性。SRS对HIV初始分离株(R5 virus)的IG_(50)为13.1.±5.5μM,其SI值为197。时间过程实验结果表明,SRS在病毒感染细胞后2小时内加入时,才具有阻断病毒感染宿主细胞的活性;SRS可以阻断慢性感染的H9细胞和未感染的C8166细胞融合;以SRS分别预处理病毒或细胞,实验结果表明,SRS对病毒预处理后,病毒失去感染细胞的能力;而以SRS预处理宿主细胞后,则不能阻断病毒感染细胞。这些实验的结果表明,SRS是通过与病毒表面糖蛋白的作用来阻止病毒感染宿主细胞的。此外,研究结果还显示SRS对病毒的逆转录酶和蛋白水解酶活性无影响。以MTT法测定了SRS对人生殖道上皮来源的细胞系ME180和HeLa细胞以及原代培养的包皮成纤维细胞的毒性,其对细胞的50%增殖抑制浓度(CC_(50))都大于3.0 mM。对正常女性阴道分离的乳酸杆菌的最小抑菌浓度(MIC)大于3.0 mM。这些实验结果表明,SRS具有良好的抗病毒活性,对生殖道细胞的毒性很低,不影响女性阴道的优势正常菌群,是具有较好开发前景的杀微生物剂候选物。 2.植物多糖硫酸酯PS20抗艾滋病毒和疱疹病毒活性及其安全性的初步评价 植物来源的多糖类种类繁多,许多多糖经硫酸酯化后在体外表现出良好的抗HIV活性。我们对硫酸酯化的植物多糖(PS20)体外抗艾滋病毒(HIV)和疱疹病毒(HSV)的活性及其安全性进行了初步评价。以合胞体形成抑制实验和HIV-1 p24 ELISA检测,测定样品抗HIV-1的活性;以空斑形成抑制实验测定样品对HSV的抑制作用;以MTT法测定其对细胞的毒性作用和对白色念珠菌的抑制作用;以微量稀释法测定样品对淋病淋球菌和对阴道正常菌群乳酸杆菌分离株的抑菌作用。结果表明PS20抗HIV-1_(ⅢB)、HIV-1_(Ada-M)和HIV-1_(Bal)、HSV-I的50%抑制浓度(IC_(50))分别为0.26μM、0.46μM、0.90μM、3.45μM;其选择指数(SI)分别为653、50、39、85。对宫颈上皮细胞和人包皮角朊细胞增殖的50%抑制浓度(CC_(50)值)大于3.0mM。对白色念珠菌和淋病淋球菌无抑制作用,对阴道正常茵群乳酸杆菌最小抑菌浓度(MIC)大于1mM。这些结果说明PS20显示较高的抗HIV-1和HSV活性,对表皮细胞的毒性较低,不影响阴道的正常菌群的增殖,提示PS20是具有较好开发前景的杀微生物剂候选物。 3.镧系化合物抗艾滋病毒活性及其安全性的初步研究 与高效抗逆转录病毒治疗(HARRT,鸡尾酒疗法)的药物配伍一样,理想的杀微生物剂也需要包含作用于HIV感染的不同靶点的药物,以提高抗病毒的效果。我们对LNI、LCI等镧系化合物体外抗艾滋病毒和疱疹病毒(HSV)的活性及其安全性进行了初步评价。结果表明,LNI抗HIY-1_(ⅢB)、HIV-1_(Ada-M)、HIV-1_(Bal)和临床分离株的50%抑制浓度(IC_(50))分别为67.3±2.5μM、438±2.6μM、368.7±2.5μM和592±4.3μM;其选择指数(SI)分别为111、16、19、15;LCI抗HIV-1_(ⅢB)、HIV-1_(Ada-M)、HIV-1_(Bal)和HIV临床分离株的50%抑制浓度(IC_(50))分别为13.08±0.98μM、407.0±2.2μM、52.7±3.2μM和51.4±5.4μM,其选择指数(SI)分别为293、7、58、161。两种镧盐均无抗疱疹病毒的活性。LNI和LCI对宫颈上皮细胞增殖的50%抑制浓度(CC50值)大于30mM;对阴道正常菌群乳酸杆菌最小抑菌浓度(MIC)大于1mM。时间过程实验结果表明,LCI在病毒感染细胞后2小时内加入时,才具有阻断病毒感染宿主细胞的活性;其可以阻断慢性感染的H9细胞和未感染的C8166细胞融合;以LCI分别预处理病毒或细胞的实验结果表明,LCI与病毒预处理后对病毒的感染性无影响;而LCI预处理C8166细胞后,则能阻断病毒感染细胞。这些实验的结果表明,LCI是通过与细胞表面的相关蛋白的结合来阻止病毒感染宿主细胞的。因此,将作用于细胞表面和作用于病毒的不同化合物有效组合,可以从多个环节阻断病毒进入细胞,从而提高抗病毒感染细胞的效果。LNI、LCI等化合物也是具有较好开发前景的杀微生物剂候选物。


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