红藻提取物抗病毒作用主要发生在病毒复制的早期,包括病毒的吸附、侵入、脱壳、转录和基因组复制过程,少数发生在蛋白质翻译阶段。另外,红藻提取物还可以通过直接杀伤病毒或者通过增强宿主的免疫力、诱导抗病毒因子发挥抗病毒作用,具体的抗病毒机制包括如下几个方面。
1.直接杀伤病毒作用
红藻提取物可以通过其携带的负电荷与病毒表面直接作用从而抑制病毒的感染能力。红藻提取物对多种含有囊膜的病毒具有直接杀伤作用,使其失去感染能力从而有效地降低病毒的增殖。
2.抑制病毒的吸附
病毒侵入细胞的第一步首先是要通过静电作用结合到细胞表面,并且由不稳定的可逆结合变为稳定的不可逆吸附才能实现随后的侵入过程。大量研究表明红藻提取物可以通过硫酸基团的负电荷来屏蔽细胞表面的正电荷从而干扰病毒对于细胞的吸附过程。红藻提取物可以通过直接结合流感病毒颗粒来抑制流感病毒的吸附过程,但是对于流感病毒的侵入过程则几乎没有影响。
3.抑制病毒的侵入和脱壳
病毒的侵入过程通常是通过病毒内吞作用,病毒与细胞膜的融合作用以及病毒的移位作用等方式来完成的。而病毒的脱壳则通常发生在侵入细胞之后,少数噬菌体是发生在侵入的同时。另外,病毒脱壳有的是借助壳体变构引起的破损,有些要借助特殊的蛋白酶作用。红藻提取物可以通过负电荷干扰病毒与受体作用,进而抑制病毒受体介导的内吞作用从而抑制病毒的侵入。
4.抑制病毒的转录和复制
红藻提取物可以进入被感染细胞,不仅可以抑制病毒侵入过程还能够抑制病毒侵入细胞之后的转录和复制过程。这种抑制作用既包括对病毒复制相关酶的直接干扰,也包括对于宿主细胞内部相关靶点的影响。
5.调节宿主的抗病毒免疫反应
病毒感染细胞之后会诱发细胞产生抗病毒免疫反应,而其中I型干扰素系统(INF-α/β系统)是宿主防御病毒感染的第一道防线。另外,宿主的NK细胞和巨噬细胞也发挥着重要作用。因此,如果药物可以增强宿主的免疫力,提高NK 细胞力,或者促进I型干扰素和抗病毒免疫因子的产生也可以间接地抑制病毒 复制,加速病毒的清除过程。研究发现,红藻提取物可以显著导I型干扰 素(INF-α/β)的合成,在小鼠模型试验中发现注射5μg/mL的红藻提取物只需要8h就可以显著诱导I型干扰素的合成。另外,红藻提取物还可以增强宿主的免疫力,调节细胞因子的分泌。