中国生化药物杂志
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基于流感发病机制的药物研究进展

陈金凤(1998-),女,硕士生,研究方向:口服高效给药制剂设计与评价,E-mail:;

何 军(1981-),男,硕士,副主任医师,研究方向:流感监测与病毒分子遗传进化,E-mail:;

徐 涛(1986-),男,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:肝脏炎症、肝纤维化的分子机制,E-mail:

流感是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,每年影响5%-15%的人口并造成30万-65万人死亡[1]。流感病毒耐寒不耐热,通过吸入打喷嚏、咳嗽在空气中形成的气溶胶或者接触携带病毒的物品导致感染。常见一些呼吸道症状并伴随全身酸痛乏力、食欲减退等全身症状,少数人还会出现腹痛、腹泻等消化道症状,严重者可能出现肺炎、脑膜炎、急性呼吸窘迫综合症、休克等并发症,进而导致多脏器功能衰竭甚至死亡。

流感病毒通过攻击宿主上皮细胞完成复制进而感染更多细胞,触发免疫系统攻击和破坏整个呼吸系统受感染组织并导致免疫系统过度反应。因此抗流感不仅要抑制病毒复制,更要注意阻断相关炎症因子在免疫细胞间传递并缓解机体过度免疫反应,减轻修复免疫反应带来的机体损伤。除了常用的NA抑制剂和M2阻断剂外,目前也在病毒复制和机体免疫的其他靶点方向上开发新药。中药一直以来以其多靶点治疗闻名,研究发现中药中很多活性成分如醌类、类黄酮、生物碱等都可有效抵抗流感。此外,很多研究还发现中西药联合使用抗流感比单用治疗效果好。本文就近些年对抗流感研究有效果的药物进行归纳总结,为未来抗流感药物的开发提供依据。

1 流感病毒

流感病毒根据病原特点分为4种,甲型流感病毒易发生抗原性转换和漂移,其传染性最强、死亡率最高,并可大规模爆发和流行。乙型流感病毒发生变异较少,能引起季节性流行但很少引起大流行。丙型流感病毒抗原性高度稳定无再分亚型,通常只会引起不明显或者轻微的上呼吸道感染,很少造成流行。近年来才发现的丁型流感病毒结构最稳定且无再分亚型,其中人易感甲型和乙型。以下就流感病毒的发病机制展开叙述。

1.1 流感病毒的复制流感病毒结构由外到内依次是糖蛋白、包膜、基质蛋白、核心,最外层糖蛋白包括血凝素(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA),病毒核心包括ss-RNA、核蛋白(nucleoprotein,NP)以及RNA聚合酶。病毒进入呼吸道后HA水解为轻链和重链,重链与宿主上皮细胞上的唾液酸受体结合,轻链协助病毒包膜与宿主细胞膜融合内吞进入细胞。随后病毒基因组在宿主细胞内复制、编码并组建新的病毒子代。成熟的流感病毒子代以出芽的方式脱离宿主细胞时HA会与其表面的唾液酸受体结合而无法脱离,此时NA将唾液酸水解,切断病毒与宿主细胞最后的联系。流感病毒通过扩散感染造成细胞变性、坏死乃至脱落,进而导致呼吸道充血、水肿及分泌物增加,产生鼻塞流涕、咽喉肿痛、咳嗽等呼吸道症状。

1.2 机体非特异性免疫流感病毒进入机体内环境开始感染细胞,而感染死亡的细胞在凋亡前会释放相关的细胞因子并通过其浓度差召唤巨噬细胞(macrophage,Mφ)、嗜中性粒细胞(neutrophilic granulocyte,NE)等吞噬病毒和受感染细胞,NE根据组织液中信息分子浓度差到达感染处,并在其刺激下进入狂暴状态,大肆吞噬病毒、被感染细胞并释放强烈的毒素除掉周围大量的正常细胞防止感染蔓延,因此牵扯很多无辜细胞损伤。如果流感病毒顽强,战斗持续进行还会产生更多的炎症因子,中枢神经检测到炎症因子达到一定量级时会作用于下丘脑后部的COX-2合成PGE2等激素[2]并释放至全身,此时机体产热增加、散热减弱通过升高体温来抑制病毒生存和繁殖,即机体表现出发热的全身性症状。

Fig 1 Structure diagram of influenza virus

Fig 2 Replication process of influenza virus

1.3 机体特异性免疫若先天性免疫不可控,Mφ、树突状细胞(dendritic cell,DC)、杀伤T细胞(T cycocotic cell,Tc)、辅助T细胞(T helper cell,Th)、B细胞等在细胞因子层层传递下运作产生抗体。抗体具有多个位点可标记抗原通过一系列操作破坏病毒活性并通过类似于氢键作用直接将流感病毒向Tc吸附。但是无论是DC在上亿种T细胞中寻找能特异识别病毒的T细胞还是Th寻找B细胞都是需要时间的,免疫细胞根据感染处炎症因子浓度差来定位,若炎症反应持续,几轮内循环后炎症因子浓度差不再明显,机体因持续性抗击病毒失利释放更多的激素加速免疫细胞和体细胞释放炎症因子,试图让机体调动所有的免疫力量展开最后的攻击,直至形成炎症因子风暴。炎症因子因体循环遍布各大器官已经失去导向作用,导致NE开始攻击所有炎症因子出现的地方,在各个地方释放杀伤流感病毒的毒素、大面积收缩血管并破坏正常细胞的功能,机体出现器官衰竭、休克甚至死亡等情况。