此前的研究中发现,传统的中药提取物粉防己碱能有效防止埃博拉病毒感染,然而,其中的确切机制仍未被证实。近日,香港理工大学副教授柯子斌团队发现,粉防己碱能通过阻断细胞信号传导的关键脂质分子鞘氨醇的输送,抑制钙通道,揭示了粉防己碱的关键作用机制,有望推动新药研发及创新治疗方案。相关研究成果发表于《自然—通讯》。
长期以来,科学界一直认为粉防己碱是通过直接阻断钙通道及钙离子释放,来激发药理活性。钙是调节细胞功能与生理活动的重要因子,在抵抗感染、新陈代谢、维持大脑与神经元功能及病毒复制过程起着关键作用。
该研究中,研究团队利用特制的光亲和探针等先进技术,将粉防己碱的细胞靶点图像化,发现粉防己碱并非直接靶向钙通道,而是与细胞代谢枢纽溶酶体上的LIMP-2蛋白结合,进而抑制溶酶体释放鞘氨醇。细胞鞘氨醇的含量直接控制着钙通道的活性,也就是说,被释放的鞘氨醇越少,能进入细胞的钙就会越少。
基于这一发现,研究团队进一步提出,粉防己碱可以通过靶向LIMP-2,改变溶酶体的钙离子释放,进而干扰某些病毒的存活及复制,包括埃博拉病毒及新型冠状病毒等,为应对病毒感染开启了新的可能性。此外,该研究启发了以溶酶体相关机制作为药物研发的新方向,为治疗常见由钙失衡引起的问题,例如阿尔茨海默症、帕金森氏症等神经退行性疾病,以及部分癌症的转移,提供了创新的治疗策略。
柯子斌表示:“从细胞生物学的角度来看,我们的研究揭示了通过LIMP-2和鞘氨醇介导的全新NAADP调控钙信号传导途径;从抗病毒治疗的角度来看,我们则找出了LIMP-2作为粉防己碱的关键标靶,可抑制埃博拉病毒,或能更广泛地应用于其他抗病毒治疗。”
此外,在研究粉防己碱的生物机制时,研究团队构建了一个结合光亲和探针与多组学分析的科技平台,可广泛用于研究天然产物的生物学特性。更重要的是,该平台可协助研究人员辨识其他天然化合物的分子标靶,尤其是源自传统中药的天然产物,促进崭新分析技术与传统中药的融合,以及天然产物的现代化应用,提高其在治疗顽疾方面的药用潜力,推动开发创新药物。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61565-9
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