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

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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。
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* 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

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