红藻多糖及卡拉胶抗病毒活性的发现

发布时间：2022-12-30 15:44:21

海藻含有抗病毒活性物质首次由 Gerber(1958)等人提出。他们发现,从Gelidium Cartilageni- um 提取的多糖可保护受孕卵免受流感B病毒和流行性腮腺炎病毒的侵染。G. cartilagenium 是一种商业琼胶的常见原藻 , Gerbe 等人认为 ,抗病毒多糖成分可能是具有抑制作用的原因。小鼠用 100LD50单位的鼠肺炎病毒(PVM) 感染 ,该多糖在病毒感染前鼻内给药可阻止 70 %死亡率 。此后 ,琼胶中的抗病毒多糖的化学性质和抑制谱由一系列研究揭示 。Takemori 等(1960) 报道琼胶水提取物抑制脊髓灰质炎病毒,Takemoto 等(1961) 鉴别出琼胶中脑心肌炎病毒( EMC) 抑制物是一种硫酸多糖。琼胶多糖的抗病毒谱由 Takemoto 等 (1964) 扩展到单纯疱疹病毒。商业琼胶含有硫酸化和非硫酸多糖 ,而非硫酸化级分(琼脂糖 ,agarose) 则无抗病毒活性。自从琼胶中抗病毒多糖的发现以来 ,许多生物或合成的硫酸聚阴离子对哺乳动物病毒复制的抑制作用不断被发现。

此后 ,对海藻中抗病毒活性物质的筛选研究获得众多成果。从多种红藻中发现了对 HSV21 和HSV22 具有抑制作用的多糖 ,该多糖高度硫酸化, 其抑制程度依藻源而有不同。Ehresmann 等(1977)对加利福尼亚海洋红藻抗疱疹病毒活性物质进行了研究 ,发现了10 种红藻提取物中多糖组分有抗HSV及其他病毒作用。Nakashima 等 (1987) 对红藻 Schiz ymenia pacif ica 的硫酸多糖对 HIV 反转录酶的抑制作用进行了研究。

80 年代 ,鉴于艾滋病 AIDS 和疱疹病毒感染在世界范围内流行的严峻现实 ,有必要对海藻提取物抗病毒作用重新筛选。琼胶及其他红藻水提取物具有抗逆病毒活性的发现 ,又激起了研究者兴趣。研究结果显示 ,这些红藻水提取物及其中的代表卡拉胶既可抑制 DNA 病毒 ,又可抑制 RNA 病毒侵染。而且 ,可在被侵染细胞外部和内部起作用。对 39 种加利福尼亚红藻抗鼠白血病病毒筛选中发现 , Schiz ymenia提取物具有抗逆转录病毒活性。由于无活性的海藻均系琼胶植物 ,推测一种普遍存在的细胞壁多糖类物质卡拉胶可能是活性组分。对水提取物及其级分进一步的研究发现 ,卡拉胶确实是抗病毒活性成分。 

卡拉胶的化学本质是硫酸半乳聚糖。此后 ,对红藻中的硫酸半乳聚糖抗病毒作用进行了更详尽的研究。海藻Pterocladia capillaceae 水相提取物中分离的硫酸半乳聚糖,在Vero细胞中用蚀斑减少测定法测得其对HSV21和HSV22半数有效剂量ED50 分别为5. 2μg/ mL ,12. 25μg/ mL ,而200μg/ mL 的浓度也不抑制细胞生长。Witvrouv等人(1994)从海洋红藻A ghardhiellatenera 的水相提取物中分离出硫酸半乳聚糖 ,该多糖能在体外抑制HIV21和 HIV22引起的细胞病变 ,同时也抑制合胞体的形成。硫酸半乳聚糖对 HIV 和 HSV 抑制浓度在 0. 5-1. 0μg/ mL 之间 ,而浓度高达 100μg/ mL ,对MT-4 和 E6SM 细胞增殖无抑制作用。因此 ,硫酸半乳聚糖对 HIV (MT-4 细胞中) 和 HSV ( E6SM 细胞中) 的选择系数分别可达 > 350 和 > 150。硫酸半乳聚糖同时对 HIV 和 HSV 具有显著抑制活性 ,这特别适合于艾滋病人,因目前 HSV 感染常使原来的HIV 病变复杂化 ,甚至使之加剧。硫酸半乳聚糖与硫酸葡聚糖和硫酸多聚物(如聚硫酸乙烯醇ployvinylalcohol 和聚硫酸缩醛 polyacetal polysul2 fate) 一样 ,对各种被膜病毒 (enveloped virus) 具有广谱抑制活性。硫酸半乳聚糖不仅抑制 HIV21 和 HIV22 ,还抑制其他被膜病毒 ,即疱疹病毒 ( herp-er-) ,囊膜病毒(toga-) ,沙粒病毒(arena-) ,粘液病毒(myxo-) ,棒状病毒(rhabdo-) ,显示出对许多重要病毒病原的广谱抑制活性。

本文摘自《多糖抗病毒作用研究进展 Ⅲ 卡拉胶及其抗病毒作用 》，作者：王长云 管华诗

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