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研究表明血根碱可通过多位点抑制机制发挥抗蓝耳病病毒活性

发布时间：

2026-06-02

来源：

研究背景：蓝耳病防控困境与天然药物研发机遇

猪繁殖与呼吸综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome， PRRS），俗称＂蓝耳病＂，是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）引起的一种急性、高度接触性传染病。该病自20世纪80年代末在美国首次暴发以来，迅速蔓延至全球各主要生猪养殖区域，至今仍是严重威胁全球养猪业可持续发展的重大疫病之一。临床上，PRRS可分为繁殖障碍型和呼吸障碍型两种主要表现：前者以妊娠母猪的流产、早产、死胎及木乃伊胎为特征；后者则主要侵害保育及育肥阶段猪只，表现为间质性肺炎、呼吸困难及生长迟缓，并因PRRSV的免疫抑制效应易继发猪圆环病毒2型（PCV2）、副猪嗜血杆菌（Haemophilus parasuis）等多病原混合感染，导致死亡率显著上升。因此，蓝耳病被世界动物卫生组织列为须通报动物疫病，我国亦将其归入二类动物疫病名录。

当前蓝耳病的防控主要依赖生物安全管理和疫苗接种两大手段，但二者的实施效果均存在明显短板。灭活疫苗虽安全性较高，但其诱导的细胞免疫应答有限，对异源毒株的交叉保护效力不足；弱毒活疫苗（MLV）虽可同时激发体液与细胞免疫，却存在毒力返强、与野毒株重组以及疫苗毒株在猪群中持续传播的潜在风险。因此，开发具有明确作用靶点、安全性高且不易诱导交叉耐药的小分子抗病毒药物，已成为当前兽医临床研究与兽药产业界的迫切需求。

在此背景下，源于传统中草药的天然活性产物因其化学结构多样性丰富、作用机制复杂、耐药性发生率低及毒副作用相对可控等优势，正日益成为抗病毒药物研发的重要来源。已有文献报道，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、苦参碱（matrine）、吡啶硫酮（pyrithione）等植物源活性成分均可通过干预PRRSV生命周期的不同阶段发挥抗病毒效应，但现有候选化合物的效力与特异性距临床转化仍有相当距离，亟需发掘更多结构新颖、靶点明确的先导化合物。

研究核心：血根碱—博落回来源的苯并菲啶类生物碱

2023年3月，华中农业大学动物医学院肖少波教授与方六荣教授团队在国际病毒学权威期刊《Viruses》（MDPI，2023； 15（3）： 688； DOI： 10.3390／v15030688； PMID： 36992397）上发表了题为＂Sanguinarine Exhibits Antiviral Activity against Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus via Multisite Inhibition Mechanisms（血根碱通过多位点抑制机制对蓝耳病病毒表现出抗病毒活性）＂的研究论文，首次对血根碱的抗PRRSV活性及其多靶点作用机制进行了系统评价。该项研究为以植物源生物碱为先导的抗PRRSV药物研发提供了重要的实验依据与理论支撑。

血根碱是一种平面型季铵苯并［c］菲啶类生物碱，其分子式为C₂₀H₁₄NO₄⁺，分子结构中含有一个亚甲二氧基环和一个季铵氮正离子中心，后者赋予其与核酸及蛋白质发生静电和π－π堆积相互作用的能力，因而是其多种生物活性的关键药效团。血根碱广泛分布于罂粟科多种植物中，尤以博落回（Macleaya cordata （Willd.） R. Br.）含量最为丰富，同时也是墨西哥树罂粟（Bocconia frutescens L.）、白屈菜（Chelidonium majus L.）及血根草（Sanguinaria canadensis L.）等植物的特征性次生代谢产物。在博落回中，血根碱与其二氢衍生物二氢血根碱及结构类似物白屈菜红碱共存，构成该植物的主要生物碱谱。

药理学研究已充分证实，血根碱具有广谱抗菌（对革兰阳性菌尤强）、抗炎（通过抑制NF-κB通路）、抗肿瘤（诱导多种癌细胞系的凋亡与自噬）及抗寄生虫等生物活性。然而，尽管血根碱的抗细菌和抗肿瘤活性已被广泛报道，其抗病毒潜力的研究却长期处于空白状态。在该文发表前，仅有一篇文献报道了血根碱对烟草花叶病毒（ TMV）的中度抑制效果（半数抑制浓度约30 μg／mL），以及一项基于分子对接的计算研究预测8－羟基二氢血根碱可能具有抗SARS-CoV-2的活性。两项报道均未涉及血根碱对动物病毒的实验抗病毒活性。因此，肖少波教授团队的这篇论文填补了血根碱抗动物病毒活性的关键知识空白。

三、主要发现一：在安全剂量范围内显著抑制PRRSV增殖

研究团队以非洲绿猴肾上皮细胞系MARC-145为宿主细胞，采用CellTiter-Glo发光法对血根碱进行了系统的细胞毒性评价。结果显示，血根碱对MARC-145细胞的半数细胞毒性浓度（CC₅₀）为3.27 μg／mL，在0.80 μg／mL及以下浓度范围内未观察到显著的细胞毒性效应（细胞存活率＞90％）。基于此安全窗口，后续抗病毒实验均以0.80 μg／mL为上限浓度。

在安全浓度范围内（0.80 μg／mL），研究团队以高致病性PRRSV毒株HP-PRRSV WUH3株感染MARC-145细胞（MOI ＝ 0.5），通过病毒半数组织培养感染剂量（TCID₅₀）法，动态监测了血根碱对子代病毒滴度的抑制效果。结果显示：在感染后12小时（12 hpi），血根碱处理组的病毒滴度较DMSO对照组降低约4.3个对数级（即约2×10⁴倍）；24 hpi和36 hpi时，抑制幅度分别降至约2.9和1.4个对数级。上述时间－效应曲线提示，血根碱在病毒复制早期阶段（感染后12小时内）呈现出极为突出的抑制活性，而随着感染周期的推进，其抑毒效力呈现逐步衰减趋势，这一现象可能与药物在培养基中的代谢稳定性、细胞内蓄积动力学或病毒复制晚期的代偿机制有关，其确切原因尚待进一步探究。

为进一步验证抗病毒活性并排除TCID₅₀方法学的系统误差，研究团队从蛋白表达与基因转录两个维度进行了正交验证。Western blot检测结果表明，血根碱（0.20–0.80 μg／mL）以剂量依赖性方式显著抑制了PRRSV结构蛋白—核衣壳蛋白N及非结构蛋白nsp2的表达水平。与此一致，RT-qPCR定量分析显示，血根碱对PRRSV基因组RNA和亚基因组RNA的转录水平均有显著的剂量依赖性下调作用（P ＜ 0.01）。蛋白表达与RNA转录两个层面的结果高度吻合，从多维度验证了血根碱抑制PRRSV体外增殖的可靠性。

四、主要发现二：选择性靶向内化、复制与释放三个关键环节

为精确解析血根碱作用于PRRSV生命周期的具体环节，研究团队设计了一套精巧的时序药理学实验方案，将PRRSV感染周期系统拆分为四个相对独立的阶段（吸附、内化、复制和释放）并在每个阶段分别评估血根碱的干预效应。这种实验策略的价值在于，它可有效区分药物是直接作用于病毒粒子本身、阻断病毒－受体相互作用，还是抑制宿主细胞内的病毒复制机器，从而为揭示药物的原发作用靶点提供关键的功能性证据。实验结论表明，血根碱的抗PRRSV作用模式可总结为＂跳过吸附、三节点同时阻断＂，即其选择性地干预PRRSV生命周期的内化、复制和释放三个连续环节，而不影响病毒粒子对宿主细胞表面的初始吸附。

五、主要发现三：网络药理学联合分子对接揭示宿主靶标网络

在上述功能性实验明确血根碱的多阶段抗病毒效应之后，研究团队进一步运用系统药理学方法，采用＂网络药理学筛选—蛋白互作网络分析—功能富集—分子对接验证＂的级联计算策略，系统性地构建了血根碱抗PRRSV的＂药物－靶点－通路＂网络模型，发现血根碱可能通过同时调控宿主免疫微环境与病毒复制机器两个维度发挥协同抗病毒效应。

六、主要发现四：与博落回同源生物碱的协同增效效应

博落回的生物碱组份并非单一的血根碱，而是一个以苯并菲啶类（血根碱、白屈菜红碱）和普罗托品类（原阿片碱、别隐品碱）为主的复杂生物碱组合。研究团队进一步考察了博落回中其他特征生物碱的抗PRRSV活性及其与血根碱的联合用药潜力。初步筛选结果显示，别隐品碱和原阿片碱同样具有剂量依赖性抗PRRSV活性，但其半数有效浓度（EC₅₀）高于血根碱，而白屈菜红碱对MARC-145细胞的CC₅₀为4.68 μg／mL，安全性窗口（≤2.50 μg／mL）较血根碱更宽；在安全浓度范围内，其对PRRSV-GFP报告病毒的感染率呈剂量依赖性抑制，2.50 μg／mL处理组的感染率（以GFP阳性细胞百分率计）降至约15％。

基于上述单独活性数据，研究团队按血根碱：白屈菜红碱＝ 2:1的质量比配制了复合制剂（命名为BE60，该配比模拟了特定博落回提取物中二者的天然丰度比），并对其联合抗病毒效应进行了系统评价。BE60对MARC-145细胞的CC₅₀为3.30 μg／mL，在1.60 μg／mL及以下浓度范围内对细胞无明显毒性。免疫荧光高内涵筛选检测结果令人瞩目：在最高安全浓度1.60 μg／mL 时，BE60处理组的PRRSV感染细胞相对感染率降至0％（即完全抑制），而同等实验条件下，单独使用血根碱或白屈菜红碱在各自最高安全浓度时，仍有少量残余感染细胞。这一结果明确提示，血根碱与白屈菜红碱联合应用对PRRSV的抑制作用并非简单的加和效应，而是产生了药理学意义上的协同增效。

研究意义与未来展望

该项研究系统揭示了血根碱的抗PRRSV活性及其多位点抑制机制。这一发现与博落回散的现实应用密切相关。博落回散是我国自主研发并实现产业化应用的植物源兽药代表性产品，以血根碱和白屈菜红碱为核心活性成分，具有明确的化学物质基础和作用机制。作为可长期添加于商品饲料中的二类兽用中药，其在抗炎促生长、维护肠道屏障功能、调节肠道微生态、提高免疫力及广谱抑菌等方面表现突出。经过多年系统研究和规模化推广应用，已在生猪、家禽和水产养殖领域形成成熟应用模式，为我国养殖业减抗替抗、保障动物健康和提升养殖效益发挥了重要作用。本研究首次为博落回散在抗PRRSV感染方面的应用潜力提供了系统的实验依据，对博落回提取物在生猪养殖产业中的推广应用具有直接的指导意义。

综上所述，肖少波与方六荣教授团队的这项研究为将传统药用植物博落回的核心活性成分血根碱开发为具有明确作用机制的新型抗PRRSV候选药物提供了开创性的实验依据与系统的理论框架，是天然产物化学与兽医药理学交叉研究领域的一项重要进展，值得后续投入持续的关注与深入的研究。

参考文献

［1］ Ke Q， Duan K， Cheng Y， Xu S， Xiao S， Fang L. Sanguinarine Exhibits Antiviral Activity against Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus via Multisite Inhibition Mechanisms. Viruses. 2023； 15（3）： 688. DOI： 10.3390／v15030688. PMID： 36992397。