第17卷第3期
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Satpati G. G.藻类硫酸化多糖:2020年大流行中针对COVID-19的有效免疫调节剂。BiosciBiotech Res Asia 2020; 17(3)。
收到稿件: 02-07-2020
稿件接受日期: 21-08-2020
在线发布于: 24-08-2020

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藻类硫酸化多糖:2020年大流行中针对COVID-19的有效免疫调节剂

古尔·萨帕提(Gour Gopal Satpati)

加尔各答大学Bangabasi晚上学院植物学系,印度西孟加拉邦加尔各答700009 Rajkumar Chakraborty Sarani 19

通讯作者电子邮件:gour_satpati@yahoo.co.in

DOI: /10.13005/bbra/2863

抽象:从藻类获得的硫酸化多糖可以作为潜在的抗病毒成分,在当前的大流行情况下可以对抗冠状病毒疾病(COVID-19)。在此,讨论了在红,棕和绿海藻,硅藻,蓝藻和微藻中广泛发现的一些重要的硫酸化多糖的生物活性,包括角叉菜胶,半乳聚糖,薄片,藻酸盐,岩藻依聚糖,Naviculan,螺螺旋藻,p-KG03,nostoflan等。尽管疫苗尚未投放市场,但这些硫酸化多糖可以帮助建立更强的免疫系统,并有助于最大程度地减少由严重急性呼吸系统综合症-新型冠状病毒(SARS-CoV-2)和还可以降低COVID后时代病毒感染的风险。

关键字:藻类;抗病毒特性;新冠肺炎; 2020年大流行; SARS-CoV-2;硫酸多糖

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介绍

随着新型冠状病毒已成为人类文明的大流行,全球形势已发生变化。世界卫生组织(WHO)报告了全世界216个受SARS-CoV-2感染的国家,地区或领土。截至本报告发布之日(2020年6月),该病毒已感染88,60,331人,造成45万多人死亡,而且这一数字还在不断增加。1 截至目前,尚无疫苗可通过增强免疫系统来对抗这种病毒。各国正在研究开发针对该病毒的疫苗。从藻类中提取的硫酸化多糖(SP)可以作为对抗这种新型病毒的潜在药物,以解决目前和将来的全球性问题。

新兴和重新出现的病毒感染继续对全球公共卫生构成重大威胁。从一开始,“西班牙流感”或“ 1918年流感大流行”就被认为是由人类甲型流感(HIN1)病毒引起的致命流感大流行。当时,超过5亿人受到影响,据估计有5000万人死亡,这是人类历史上由病毒引起的最大死亡事件。 1957年至1958年,流感大流行以HIN1亚型(H2N2)的形式返回,又称为“亚洲流感”,起源于中国贵州,在全球范围内造成100万人丧生。此后,1968年,H2N2病毒通过抗原转移而遗传修饰为HIN1的H3N2亚型,被命名为“香港流感”,在全球杀死了300万人。 H3N2病毒在1969年至1970年期间再次流行,导致另一波致命死亡,并以季节性流感的形式传播。 1997年,一种致命的致病性甲型禽流感(H5N1)病毒通过家禽传播并向人类传播其翅膀,后来又被修饰成各种亚型,包括H7N9,H9N2和H7N3。同样,在1999年和2018年,一种被称为“尼帕病毒(NiV)”的新型副粘病毒被确定为导致400、500人死亡的马来西亚,新加坡和印度严重脑炎暴发的原因。在2002年至2003年的大流行中,中国人发生了大面积暴发,这是由新型冠状病毒(CoV)引起的严重急性呼吸道综合症(SARS)。被指定为SARS-CoV,它遍布37个国家/地区。 SARS-CoV病毒感染了8000多人,夺走了774条生命,死亡率为9.6%。2 2012年再次由致命的日冕病毒MERS-CoV引起的中东呼吸综合征(MERS)的死亡率超过30%。爆发仍在继续,包括“血小板减少症候群综合征(SFTS)布尼亚病毒的严重发烧”(2010),“埃博拉病毒”(2014-2016),“寨卡病毒”(2015)在内的几种新出现和重新出现的病毒病原体不断对人类健康。2

最新一次爆发的新型COVID-19于2019年12月始发于中国武汉市。该病毒引起严重的肺炎,并伴有急性呼吸道感染(ARIs),这种疾病通过空气和人与人之间的接触传播。传染性。报告指出,由于儿童发病,ARIs导致高死亡率。3 与呼吸道感染相关的几种病毒包括呼吸道合胞病毒(RSV),流感病毒,副流感病毒(PIV),腺病毒(AdV),鼻病毒(RV),人间质肺病毒(HMPV),人博卡病毒(HBoV),人乳头瘤病毒(KIPyV) (WUPyV)和新兴的人类冠状病毒(HCoV)。3 超过600万人感染了新的COVID-19,该新近被鉴定为2019-nCoV,归类于冠状病毒科,并被认为是SARS-CoV的修饰克隆(SARS-CoV-2)。4

在远古时代,传统药物用于治疗呼吸系统疾病,包括感冒,咳嗽,慢性咳嗽和支气管炎。已经发现,从两种红色藻种中获得了未知的角叉菜胶混合物,角叉菜香菇 在1830年代治愈爱尔兰人的咳嗽,并与病毒感染作斗争。5 传统上,日本人经常在饮食中食用海藻和碘,以增强免疫系统。一份报告表明,日本北海道人口在开始阶段通过定期食用海藻减少了COVID-19的感染,但要使其100%治愈,人们应该采取其他措施,例如远离社会和隔离。3 已经观察到角叉菜胶鼻喷雾剂是减少儿童和成人普通感冒期间病毒感染的持续时间并增加病毒清除率的有效治疗方法。6 另一项研究表明,含碘-角叉菜胶或“扎那米韦”和碘-角叉菜胶的鼻腔喷剂可通过治疗上呼吸道感染有效抵抗HIN1病毒。7 有趣的是,角叉菜胶不仅可以抵抗呼吸道疾病,还可以减少其他感染的风险,并可以增强儿童和成人的免疫力。

一些微藻类,蓝细菌,硅藻和一大类海藻含有大量独特结构化的长链糖,这些糖聚合成多糖后具有许多健康益处。从藻类获得的多糖具有有益的活性或治愈能力。在过去的几十年中,藻类多糖,特别是SPs,由于其抗病毒性而得到了有效的研究。8,9,10 消炎(药11,抗肿瘤12, 抗凝物11,抗血栓形成11,抗伤害感受13 和抗氧化剂14 属性。

在过去的几十年中,随着技术的出现和快速放置的生活方式,人类的免疫系统受到了很大影响。尽管抗病毒药物的开发是一个复杂的过程,但是目前,药理公司和研究实验室已批准将约50种药物用于人类使用,以对抗包括单纯疱疹病毒(HSV),人类免疫缺陷病毒(HIV)和人类巨细胞病毒在内的各种病毒。 HCMV),流感病毒,乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)。15 关于藻类SP的抗病毒活性的第一份报告于1958年发现,可抵抗B型流感或腮腺炎病毒16 多年来,许多研究人员对此进行了研究。从藻类中获得的最有用的SP分为角叉菜胶,岩藻依聚糖,半乳聚糖,薄片,藻酸盐衍生物,Naviculan,螺旋藻钙,p-KG03,胭脂多糖和海藻提取物(SAE)。

岩藻聚糖是一组复杂的SP,它们存在于褐藻的黏性基质中,并分为岩藻依聚糖,糖醛酸半乳糖聚糖和木糖藻糖醛酸聚糖。从一开始,岩藻依聚糖在许多包膜病毒(例如甲型流感病毒)的抗病毒活性中具有潜在的应用前景17,HSV-118, 艾滋病病毒19,新城疫病毒(NDV)20和犬瘟热病毒(CDV)21. It has been reported that 体外体内 岩藻依聚糖的活性显示出对DNA和RNA病毒的各种生物学活性,包括登革热病毒(DENV),HIV,人巨细胞病毒(HCMV),麻疹病毒,HSV-1和HSV-2。10 褐藻多糖通过抑制病毒诱导的合胞体形成而显示出抗病毒活性。

半乳聚糖是主要的细胞外多糖,广泛分布在红色藻类中,包括江cil, 胶质, Callophyllis, ard虫, 隐血血症, 精神分裂症 等已显示出对多种病毒的抗病毒活性,例如DENV,HSV-1,HSV-2,HIV-1,HIV-2和甲型肝炎病毒(HAV)。10

角叉菜胶是从红藻基质(例如江cil, nd, 呼吸不足, che吉加蒂娜 分为lambda,kappa和iota卡拉胶。几篇报道表明,角叉菜胶是人类乳头瘤病毒(HPV)的潜在抑制剂,可通过抑制病毒与宿主细胞的结合来防止初始感染。22 尽管如此,发现λ型角叉菜胶对HSV病毒体具有活性。23 人鼻病毒(HRV)的复制可以通过iota-角叉菜胶来预防,并抑制感染过程中病毒颗粒的变构活性。24

Laminaran是另一类主要在褐色海藻中发现的SP,例如岩藻, 菊科, 糖精 分为两组,即具有葡萄糖单元的G系列和具有D-甘露糖醇单元的M系列。 Laminaran抑制HIV的逆转录酶活性,从而阻止病毒复制和增殖。10

藻酸盐,另一类酸性SPs广泛存在于褐藻中,例如海带, 海藻, 菊科巨囊藻 通过抑制DNA聚合酶的活性显示出它们对乙肝病毒的潜力。还发现藻酸盐主要通过gp120蛋白与T细胞表面CD4分子的强力附着而具有抗HIV感染的活性。10

Naviculan是从硅藻获得的另一组杂多糖,称为直生Navicula,除高分子量硫酸盐外,主要由各种糖类组成,包括岩藻糖,甘露糖,半乳糖,鼠李糖,木糖。 Naviculan主要通过阻断宿主细胞中的病毒内在化作用来抑制HSV-1,HSV-2和流感病毒中病毒复制的初始阶段。25

在海洋微藻中发现的A1和A2 SP耳蜗科 众所周知,其抑制MDCK细胞中A型和B型流感病毒,MT-4细胞中的HIV-1和Hep-2细胞中的呼吸道合胞病毒(RSV)A和B的细胞致病作用。10

另一组SP,p-KG03,获自香蒲被研究为强效抑制剂体外 肿瘤细胞生长和脑心肌炎(EMCV)病毒感染。10

螺旋藻钙(Ca-SP),从太白螺旋藻 是由九种糖组成的新型杂多糖,包括葡萄糖醛酸,半乳糖醛酸,葡萄糖,半乳糖,核糖,甘露糖,木糖,果糖和鼠李糖以及钙和硫酸盐。 Ca-SP的抗病毒活性可通过抗凝活性抑制各种病毒,包括HSV-1,HCMV,A型流感,柯萨奇病毒,HIV-1,麻疹,腮腺炎和脊髓灰质炎病毒,并阻止病毒进入宿主细胞。10战斗王之飓风战魂4

Nostoflan(NSF),另一个从鞭毛发菜 被鉴定为对各种包膜病毒如HCMV,甲型流感病毒,HSV-1和HSV-2有效。从红藻中分离出的海藻提取物或SAE,太平洋血吸虫 是HIV逆转录酶活性的有效抑制剂。10

与上述研究相关,从藻类中提取的某些SP(包括ulvans和岩藻依聚糖)可能是抗SARS-CoV-2的潜在抗病毒剂。因此,需要对藻类SP进行更多的研究,包括角叉菜胶,半乳聚糖,层板,Naviculan,藻酸盐,Ca-SP,p-KG03,nostoflan,SAE,A1和A2 SP,以针对SARS-CoV-2和COVID-19进行抗病毒治疗。 。所有科学和制药界都应关注这些藻类SP作为抗病毒药物的替代品,以克服在这个绝望时期COVID-19的大流行情况。

致谢

非常感谢Mousu mi Panda女士对本文进行英语编辑。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

资金来源

没有资金来源

参考文献

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