中医药科技抗“疫”新发现：甘草酸可抑制新冠病毒刺突蛋白活性

 中医药在抗击新冠肺炎疫情中发挥了积极作用。通过现代药理学实验手段从有效中成药和方剂中寻找活性成分并进一步揭示其作用机制，具有重要科学和应用价值。近日，中国科学院院士、上海中医药大学创新中药研究院院长林国强及交叉科学研究院陈红专教授团队合作的研究揭示了从中药甘草中分离得到的活性成分甘草酸的抗新冠病毒的作用机制，论文《甘草酸可抑制新冠病毒刺突蛋白活性》（Glycyrrhizic Acid Exerts Inhibitory Activity against the Spike Protein of SARS-CoV-2）被植物医药界的一区（2020年中科院SCI期刊分区）杂志《植物科学（Phytomedicine）》收录发表。

林国强团队及陈红专团队从临床抗新冠病毒有效的中药方剂出发，通过计算机辅助虚拟筛选并运用表面等离子共振（SPR）及蛋白互补（NanoBit）等生物技术及药理学的研究发现了甘草酸可以显著阻断新冠病毒刺突蛋白和人体内靶蛋白ACE2的结合，是抗新冠病毒活性的有效中药单体。

林国强、张建革研究员团队从新冠病毒刺突蛋白入手，尤其是从阻断棘突蛋白和新冠病毒受体靶蛋白ACE2结合的角度从中药中发现抗新冠病毒的新分子。通过对临床有效的抗新冠病毒方剂的解析，发现甘草、人参、黄芩、大黄、麻黄、石膏、杏仁、金银花等中药在临床有效的方剂中使用广泛。研究团队进而对这些应用较多的中药进行有效成分的分析，通过运用计算机虚拟筛选技术寻找到具有潜在的、阻断蛋白结合的活性分子73个，并通过SPR技术在分子水平发现人参皂苷Ra2（ZZY-8）、人参皂苷Rb1（ZZY-9）、人参皂苷Rb3（ZZY-13）、甘草酸（ZZY-44）和小檗碱（ZZY-54）5个中药分子能够与新冠病毒刺突蛋白很好地结合，并且进一步的实验证明了这5个分子同样可以和SARS和MERS的刺突蛋白结合，具有广谱的抗冠状病毒刺突蛋白的活性。

陈红专、陈莉莉研究员团队应用NanoBit技术，进一步证明了甘草酸（ZZY-44）可以阻断新冠病毒刺突蛋白和人体内靶蛋白ACE2的结合，其活性达到22μM。细胞毒性实验进一步证明了甘草酸是低毒性的有效中药单体。该研究阐明了中药单体分子甘草酸抗新冠病毒的机制为阻断新冠病毒刺突蛋白和ACE2结合，并且揭示了其作用靶点为新冠病毒棘突蛋白的蛋白结合域。不仅为含有甘草的中药在临床上治疗新冠病毒疾病提供理论支撑，也为抗新冠的新药研发提供创新思路。

上海中医药大学创新中药研究院的博士研究生俞少鹏和助理研究员朱玉莹为本文的共同第一作者。张建革、陈莉莉和陈红专为本文的共同通讯作者。该工作得到上海市中医药防治新冠肺炎科研攻关项目和上海中医药大学应急科研攻关项目的支持。

新民晚报记者 易蓉