CN111991414B - 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途 - Google Patents

一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途 Download PDF

Info

Publication number
CN111991414B
CN111991414B CN202010751281.XA CN202010751281A CN111991414B CN 111991414 B CN111991414 B CN 111991414B CN 202010751281 A CN202010751281 A CN 202010751281A CN 111991414 B CN111991414 B CN 111991414B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cov
sars
beta
rbd
chitosamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010751281.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111991414A (zh
Inventor
潘裕添
古丽米然·阿里同别克
吴启赐
林志超
李秀敏
潘韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Meiladekang Biopharmaceutical Co ltd
Minnan Normal University
Original Assignee
Fujian Meiladekang Biopharmaceutical Co ltd
Minnan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Meiladekang Biopharmaceutical Co ltd, Minnan Normal University filed Critical Fujian Meiladekang Biopharmaceutical Co ltd
Priority to CN202010751281.XA priority Critical patent/CN111991414B/zh
Publication of CN111991414A publication Critical patent/CN111991414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111991414B publication Critical patent/CN111991414B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716—Glucans
    • A61K31/722—Chitin, chitosan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0043—Nose
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0048—Eye, e.g. artificial tears
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0053—Mouth and digestive tract, i.e. intraoral and peroral administration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0053—Mouth and digestive tract, i.e. intraoral and peroral administration
    • A61K9/0056—Mouth soluble or dispersible forms; Suckable, eatable, chewable coherent forms; Forms rapidly disintegrating in the mouth; Lozenges; Lollipops; Bite capsules; Baked products; Baits or other oral forms for animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0087—Galenical forms not covered by A61K9/02 - A61K9/7023
    • A61K9/0095—Drinks; Beverages; Syrups; Compositions for reconstitution thereof, e.g. powders or tablets to be dispersed in a glass of water; Veterinary drenches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/08—Solutions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02—Ophthalmic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种β‑壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途，其特征在于：(1)0.05～1％的β‑壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS‑CoV‑2S‑RBD结合；(2)0.05～1％的β‑壳糖胺具有类似抗体的功能，能够中和SARS‑CoV‑2S‑RBD；(3)0.05～1％的β‑壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能；(4)0.05～1％的β‑壳糖胺能够阻止ACE2与SARS‑CoV‑2S‑RBD结合内化降解，同时抑制因SARS‑CoV‑2S‑RBD引发的炎症信号。本发明有效预防和治疗新冠肺炎。

Description

一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中 的用途
技术领域
本发明属于天然活性多糖抗病毒应用领域，涉及一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途。
背景技术
研究一种有效预防和治疗新冠肺炎产品成为全球最为紧迫工作。
目前对于新冠肺炎治疗的研究主要集中于疫苗、抗体以及便捷的新冠肺炎病毒检测方法等，但仍没有特别有效便捷的治疗药物。多项研究表明，SARS-CoV-2与SARS-CoV使用相同受体——血管紧张素转换酶2(ACE2)进入宿主细胞，二者有相似的发病机制，即病毒与ACE2结合后诱导细胞内吞，导致ACE2降解耗竭，AngⅡ水平显著升高，最终出现炎症因子风暴和多脏器损害。很快，表达ACE2的组织器官引发关注和研究，揭示了肺、心脏、肾、食道、回肠、结肠、膀胱、睾丸均有高表达ACE2，从而推测SARS-CoV-2很可能通过与这些ACE2阳性细胞结合，入侵并损伤患者的相关组织。周强等研究证明SARS-CoV-2S刺突蛋白受体结合区域(SARS-CoV-2S-RBD)可通过极性氨基酸残基与ACE2的胞外肽酶结构域(peptidase domain)锚定在一起。Daniel Wrapp等研究表明SARS-CoV-2S结合细胞上的ACE2受体的亲和力比SARS-CoV S高10-20倍，进一步揭示新冠病毒传染性和致病率高于SARS病毒的原因。由此可见，探寻SARS-CoV-2S与ACE2结合的阻断药物成为防控COVID-19最为重要的策略。
人体中的ACE2与ACE(血管紧张素转换酶)有着密切的关联，研究发现二者基因源于同一祖先。有研究发现壳糖胺通过与ACE活性中心结合从而抑制ACE活性实现降压效果。壳糖胺具有很好的生物降解性，生物兼容性，生物活性，能与阴离子聚合电解质形成聚电解质复合物，因其对人体没有毒副作用，目前已成为抗高血压功能食品和辅助药物研究热点之一。通过计算机模拟对比ACE和ACE2结构(PDB ID分别为1o8a和1r42)发现，二者活性结构基本相同，均为一个氨基酸序列为HEMGH的锌结合区，暗示壳糖胺具有结合ACE2的可能，倘若该结合又能阻止SARS-CoV-2结合且保持抗高血压作用，结果将具有重大的科学意义。
壳糖胺(Chitosan)是甲壳素脱乙酰产物，其化学名称为β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡聚糖，因其分子结构的不同，分为α、β、γ三种类型。正常情况下壳糖胺酸性溶解，pH＞7即沉淀，因此很大程度限制其在生理环境下细胞和动物的应用。β-壳糖胺比α-壳糖胺具有较弱的分子内和分子间氢键作用力，以及更高的溶解度和生物活性，因此，本发明针对SARS-CoV-2S-RBD与ACE2的结构特异性，利用β-壳糖胺阻断SARS-CoV-2S-RBD与ACE2的结合，开发一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物，可为新冠病毒防控提供新策略。
发明内容
本发明提供一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途，其目的在于，有效预防和治疗新冠肺炎。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途，其特征在于：
(1)0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合；
(2)0.05～1％的β-壳糖胺具有类似抗体的功能，能够中和SARS-CoV-2S-RBD，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合；
(3)SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能；
(4)0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化AngII降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
本发明证明了0.05～1％的β-壳糖胺对阻断SARS-CoV-2S-RBD/ACE2结合和抑制炎症具有显著的预防和治疗效果，说明β-壳糖胺对人类抗SARS-CoV-2具有重大研究价值与应用前景。
0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
0.05～1％的β-壳糖胺具有中和SARS-CoV-2S-RBD的功效，并且结合物不再与ACE2结合，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的炎症的药物。
0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活金属蛋白酶ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化Ang II降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
0.05～1％的β-壳糖胺用于制备预防和治疗下列感染的药物：
1)上呼吸道感染；
2)下呼吸道感染；
3)眼部感染。
0.05～1％的β-壳糖胺用作一种溶液，以喷剂的产品形式向鼻腔、口腔、咽喉或眼睛给药，或者以口服液形式口服使用。
本发明针对SARS-CoV-2S-RBD与ACE2的结构特异性，利用β-壳糖胺阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合，开发一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物，可为新冠病毒防控提供新策略。
本发明的有益之处在于：
本发明结合分子作用模型，细胞模型和动物模型，证明0.05～1％的β-壳糖胺(以下提及的β-壳糖胺均为此浓度范围)能结合易感染细胞受体ACE2，阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合；β-壳糖胺能够中和SARS-CoV-2S-RBD，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合；SARS-CoV-2S-RBD能激活炎症信号通路，引发炎症，而β-壳糖胺具备抑制炎症信号通路激活功能；β-壳糖胺能通过激活ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化Ang II降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。说明β-壳糖胺对阻断SARS-CoV-2S-RBD/hACE2结合和抑制炎症具有显著的预防和治疗效果，提示了β-壳糖胺对人类抗SARS-CoV-2具有重大研究价值与应用前景。
附图说明
图1是β-chitosan抗SARS-CoV-2-S-RBD/ACE结合的体外分子作用模型的Native-PAGE和HPLC分析图谱；
图中：A、为验证β-chitosan与ACE2结合物是否还能与SARS-CoV-2S-RBD结合，在ACE2相对β-chitosan过量情况下，分别取1μg ACE2与2μg、4μg和8μgβ-chitosan混匀，37℃孵育20min，再分别加入1μg SARS-CoV-2S-RBD再次共孵育。B、Native-PAGE分析结：(1).β-chitosan；(2).ACE2；(3).ACE2+β-chitosan；(4).SARS-CoV-2S-RBD；(5).SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan；(6).ACE2+SARS-CoV-2S-RBD；(7).(ACE2+SARS-CoV-2S-RBD)+β-chitosan；(8).(ACE2+2μgβ-chitosan)+SARS-CoV-2S-RBD；(9).(ACE2+4μgβ-chitosan)+SARS-CoV-2S-RBD；(10).(ACE2+8μgβ-chitosan)+SARS-CoV-2S-RBD。C：灰度分析。D、HPLC分析：(1).ACE2；(2).SARS-CoV-2S-RBD；(3).β-chitosan；(4)ACE2+SARS-CoV-2S-RBD；(5).ACE2+β-chitosan；(6).SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan；(7).(ACE2+SARS-CoV-2S-RBD)+β-chitosan；(8).(ACE2+β-chitosan)+SARS-CoV-2S-RBD；
图2是β-chitosan抗SARS-CoV-2-S-RBD/ACE结合的Vero E6细胞模型结果；
图中：A、细胞免疫荧光检测。B、流式细胞仪分析。C、Western Blot分析。各实验组：(a).control；(b).SARS-CoV-2S-RBD；(c).SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan；(d).β-chitosan；(e).β-chitosan+SARS-CoV-2S-RBD；(f).(SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan)；
图3是β-chitosan抗SARS-CoV-2-S-RBD/ACE结合的小鼠细胞模型结果；
图中：A、FITC标记β-chitosan在小鼠肺组织的代谢分布。B、小鼠肺组织器官的形态学病变观察。C、免疫荧光检测小鼠ACE2表达及其与SARS-CoV-2-S-RBD共定位情况。D、Western Blot分析ACE2和炎症相关蛋白；
各实验组：(a).control；(b).SARS-CoV-2S-RBD；(c).β-chitosan+SARS-CoV-2S-RBD；(c1).β-chitosan(L)+SARS-CoV-2S-RBD；(c2).β-chitosan(M)+SARS-CoV-2S-RBD；(d).SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan；(e).β-chitosan；
图4是β-chitosan通过激活ADAM17活性调节ACE2表达效果图；
图中：A、细胞免疫荧光分析ADAM17抑制剂TAPI对ACE2表达的影响。B、WesternBlot分析ACE2和炎症相关蛋白。
各实验组：(a).control； (b).SARS-CoV-2S-RBD； (c).SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan； (d).β-chitosan； (e).β-chitosan+SARS-CoV-2S-RBD；(f).(SARS-CoV-2S-RBD+β-chitosan)。
具体实施方式
本发明提供了一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途，其特征在于：
(1)0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合；
(2)0.05～1％的β-壳糖胺具有类似抗体的功能，能够中和SARS-CoV-2S-RBD，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合；
(3)SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能；
(4)0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化AngII降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
本发明证明了0.05～1％的β-壳糖胺对阻断SARS-CoV-2S-RBD/ACE2结合和抑制炎症具有显著的效果，说明β-壳糖胺对人类抗SARS-CoV-2具有重大研究价值与应用前景。
0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
0.05～1％的β-壳糖胺具有中和SARS-CoV-2S-RBD的功效，并且结合物不再与ACE2结合，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的炎症的药物。
0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活金属蛋白酶ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化Ang II降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
本发明使用0.05～1％的β-壳糖胺用于制备预防和治疗下列感染的药物：
1)上呼吸道感染；
2)下呼吸道感染；
3)眼部感染。
将0.05～1％的β-壳糖胺用作一种溶液，以喷剂的产品形式向鼻腔、口腔、咽喉或眼睛给药，或者以口服液形式口服使用。
以下通过实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1β-chitosan抗SARS-CoV-2S-RBD/ACE2结合的体外分子作用模型：
将蛋白质(SARS-CoV-2S-RBD和ACE2)和β-chitosan分别溶解于0.02M的Tris-HCl缓冲液中。按表1顺序添加样品，将样品混合均匀，37℃孵育20min，特别的，7号样品加入10μgβ-chitosan进行二次孵育，最后收集的混合物样品用Native-PAGE分析。
表1样品添加顺序
结果如附图1所示，ACE2或SARS-CoV-2S-RBD与β-chitosan作用后，电泳条带灰度值分别下降95.8％和94.8％，说明β-chitosan在体外模拟正常生理条件下对ACE2和SARS-CoV-2S-RBD均具很强的结合作用。ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合后，电泳带灰度值同比于ACE2、SARS-CoV-2S-RBD显著减弱，说明ACE2与SARS-CoV-2S-RBD具强结合；加入β-chitosan后，灰度值同比明显减弱，说明β-chitosan对SARS-CoV-2S-RBD与ACE2的结合物有明显的影响。
此外，在ACE2相对于β-chitosan过量的前提下，分别加入1μg ACE2与2μg，4μg和8μgβ-chitosan混合均匀，37℃孵育20min，最后再分别加入1μgSARS-CoV-2S-RBD，再次孵育20min。结果显示，各泳道SARS-CoV-2S-RBD电泳带灰度值递增(见附图1中的泳道8、9、10)，说明ACE2与β-chitosan结合后的结合物不能与SARS-CoV-2S-RBD再次结合。
HPLC样品处理方式参考表1，结果如图1所示，在高压条件下，β-chitosan与SARS-CoV-2S-RBD的结合物不分离且不再与ACE2结合，而β-chitosan与ACE2的结合物则在高压下分离，说明β-chitosan对SARS-CoV-2S-RBD的结合力远超过ACE2。
体外分子作用模型表明，β-chitosan与ACE2或SARS-CoV-2S-RBD均可结合，且结合其中之一的结合物不再与另一物质发生结合；β-chitosan具有中和SARS-CoV-2S-RBD从而阻断ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合的功能。
实施例2基于Vero E6细胞模型检测β-chitosan抗SARS-CoV-2S-RBD结合效果：
用含有10％FBS的DMEM培养液，于37℃，5％二氧化碳的培养箱中培养Vero-E6细胞。取生长状态良好的Vero-E6细胞接种至直径为10cm的培养皿中，待细胞长至80％时按表2进行加药处理。采用细胞免疫荧光检测分析ACE2(红色)和SARS-CoV-2S-RBD(绿色)免疫荧光及共定位情况，并结合Western Blot检测与炎症相关信号通路蛋白。
表2加药方式
结果如附图2所示，从细胞水平证明：(1)β-chitosan具有保护ACE2免于被SARS-CoV-2S-RBD“感染”的功效；(2)β-chitosan具有类似抗体的功能，能够中和SARS-CoV-2S-RBD；(3)SARS-CoV-2S-RBD的介入能促进细胞炎症的发生，β-chitosan的介入则可明显抑制与炎症相关信号通路的激活，具有消炎作用。
实施例3基于动物模型检测β-chitosan抗SARS-CoV-2S-RBD结合效果：
实验动物，无特异性病原体，8周龄，雄性hACE2小鼠和WT(ICR)小鼠。采用FITC标记对β-chitosan进行标记，鼻腔给药β-chitosan，给药量为10mg/kg体重，结合CFW染色法，观察β-chitosan在肺组织代谢分布情况。本实验分别用SARS-CoV-2S-RBD和β-chitosan滴鼻接种hACE2小鼠和WT(ICR)小鼠，以等量PBS滴鼻作为模拟感染对照。解剖小鼠，收集不同组织，观察组织病理学变化。免疫荧光检测各实验组ACE2表达以及其与SARS-CoV-2S-RBD共定位情况。Western Blot分析比较WT小鼠和hACE2小鼠ACE2的表达水平以及与炎症相关的蛋白表达。
表3加药方式
注：图3实验组c1和c2的加药方式与c组类似，区别在于二者给药量分别为5mg/kg和10mg/kg。
结果如附图3所示，说明β-chitosan对hACE2鼠无毒性表现，“感染”SARS-CoV-2S-RBD的hACE2鼠出现肺损伤、水肿(炎症)，与SARS-CoV-2S-RBD组比，β-chitosan对已“感染”SARS-CoV-2S-RBD的hACE2鼠肺炎症具有治疗效果，同时也能预防hACE2鼠被SARS-CoV-2S-RBD感染引发肺炎。
实施例4β-chitosan影响ACE2表达机制：
按实施例2培养Vero-E6细胞，在细胞开始给药前30min，加入8μM TAPI。采用细胞免疫荧光检测分析ACE2(红色)和SARS-CoV-2S-RBD(绿色)免疫荧光及共定位情况，并结合Western Blot检测与炎症相关信号通路蛋白。结果如图4所示，β-chitosan可显著下调VeroE6细胞ACE2表达水平；当预先加入ADAM17抑制剂TAPI，Vero E6细胞的ACE2表达水平同比显著上升。表明β-chitosan下调Vero E6细胞ACE2表达水平是通过激活ADAM17提升切割ACE2的能力，使细胞上的ACE2膜外区域脱落并释放至胞外，从而减少细胞与SARS-CoV-2S-RBD的结合并呈现ACE2表达下调的假象。

Claims (7)

1.一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途，其特征在于：
(1)0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合；
(2)0.05～1％的β-壳糖胺具有类似抗体的功能，能够中和SARS-CoV-2S-RBD，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合；
(3)SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能；
(4)0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化AngII降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于：0.05～1％的β-壳糖胺能结合易感染细胞受体ACE2，并且结合物不再与SARS-CoV-2S-RBD结合，从而阻断SARS-CoV-2S-RBD对ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于：0.05～1％的β-壳糖胺具有中和SARS-CoV-2S-RBD的功效，并且结合物不再与ACE2结合，从而有效阻断SARS-CoV-2S与ACE2的结合，可用于制备预防和治疗新冠肺炎病毒引起的感染的药物。
4.如权利要求1所述的用途，其特征在于：SARS-CoV-2S-RBD能激活相关的炎症信号通路，进而引发炎症，但0.05～1％的β-壳糖胺却具备抑制炎症信号通路激活功能，可用于预防和治疗新冠肺炎病毒引起的炎症的药物。
5.如权利要求1所述的用途，其特征在于：0.05～1％的β-壳糖胺通过能够激活金属蛋白酶ADAM17活性，增强切割ACE2具有催化Ang II降解活性的胞外域，并释放到细胞外环境中，从而阻止ACE2与SARS-CoV-2S-RBD结合内化降解，同时抑制因SARS-CoV-2S-RBD引发的炎症信号。
6.如权利要求1至5所述的用途，其特征在于：0.05～1％的β-壳糖胺用于制备预防和治疗下列感染的药物：
1)上呼吸道感染；
2)下呼吸道感染；
3)眼部感染。
7.如权利要求6所述的用途，其特征在于：0.05～1％的β-壳糖胺用作一种溶液，以喷剂的产品形式向鼻腔、口腔、咽喉或眼睛给药，或者以口服液形式口服使用。
CN202010751281.XA 2020-07-30 2020-07-30 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途 Active CN111991414B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010751281.XA CN111991414B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010751281.XA CN111991414B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111991414A CN111991414A (zh) 2020-11-27
CN111991414B true CN111991414B (zh) 2023-09-01

Family

ID=73463260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010751281.XA Active CN111991414B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111991414B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2628963A (en) * 2023-02-08 2024-10-16 Univ Of Lincoln Formulations and uses thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111378629A (zh) * 2020-04-09 2020-07-07 西北大学 一种仿生2019新型冠状病毒、其制备方法及应用
CN111437245A (zh) * 2020-03-30 2020-07-24 韶关学院 一种预防新型冠状病毒肺炎的金花茶l-茶氨酸口服剂及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111437245A (zh) * 2020-03-30 2020-07-24 韶关学院 一种预防新型冠状病毒肺炎的金花茶l-茶氨酸口服剂及其制备方法和应用
CN111378629A (zh) * 2020-04-09 2020-07-07 西北大学 一种仿生2019新型冠状病毒、其制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111991414A (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pawar Combating devastating COVID-19 by drug repurposing
US10201594B2 (en) Compositions and methods for safe treatment of rhinitis
Reynolds et al. Viral inhibitors derived from macroalgae, microalgae, and cyanobacteria: A review of antiviral potential throughout pathogenesis
CN109069520A (zh) 保护空气传播的病原体和刺激物的组合物和方法
EP3122372B1 (en) Onconase for use in treating or preventing viral infections
MX2014004792A (es) Metodo de tratamiento o reduccion de efp.
US20220304976A1 (en) Method of simultaneously treating viral disease caused coronavirus, its variants and mutants using a pharmaceutical micronutrient composition
CN111991414B (zh) 一种β-壳糖胺在制备预防和治疗新冠肺炎病毒感染的药物中的用途
WO2022081711A4 (en) Lipopeptide fusion inhibitors as sars-cov-2 antivirals
JP5558458B2 (ja) 普通感冒の治療用の医薬の製造における物質の使用
WO2023232095A1 (zh) 一种基于病毒阻断剂的口腔喷雾制剂及其用途
US9839669B2 (en) Antiviral agent comprising recombinant mistletoe lectins
Makarov et al. The past, present and future of RNA respiratory viruses: influenza and coronaviruses
CN113072623A (zh) 一种靶向SARS-CoV-2 N蛋白的干扰肽的制备方法及应用
CN108014129B (zh) 铁离子在抑制rna病毒中的应用
KR20230025853A (ko) 코로나 바이러스 감염을 포함하는 바이러스 감염을 억제하기 위한 재료 및 방법
CN103045646B (zh) 共表达两个独立的抗关节炎分子TNFR-Fc和CTLA4-FasL的重组腺相关病毒载体及其构建方法与应用
Musayeva et al. Prospects for the development of drugs with antiviral activity based on licorice
CN104587450A (zh) 犬干扰素α颗粒复合物及其制备方法和应用
Siddiqui et al. Griffithsin; A Potential Therapeutic Agent for SARS-CoV-2
EP3922312A1 (en) Compound and method for the treatment of coronaviruses
CN114404439B (zh) 抑制不同类型猪繁殖与呼吸综合症病毒感染的阻断剂
WO2022161381A1 (zh) 血管内皮抑制素在治疗和预防冠状病毒相关疾病中的应用
WO2022000167A1 (zh) 转铁蛋白、转铁蛋白受体及其抗体在制备抗SARS-CoV-2病毒的药物中的应用
Kaur et al. Novel antioxidant protein target therapy to counter the prevalence and severity of SARS-CoV-2

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant