传统中药复方疗效显著,具有多组分、多靶点等药理学特点,但对其药效学物质基础及药理机制尚缺少深入的研究。基于整合药理学研究方法,槲皮素、甘草查尔酮和厚朴酚等天然产物被证实是“化湿败毒汤”的主要药效成分,同时发挥抗新冠病毒及其所致炎症的双重作用,其中槲皮素 (quercetin) 被认为是新冠病毒主蛋白酶 (main protease) 抑制剂(下图)【1】。近日,皖南医学院陈云雨副教授与美国佛罗里达州立大学医学院王彦昶教授合作,在PNAS发表了题为Reframing quercetin as a promiscuous inhibitor against SARS-CoV-2 main protease的研究论文。该论文证实了槲皮素是无效的新冠病毒主蛋白酶抑制剂,天然产物的荧光淬灭效应导致了槲皮素在荧光共振能量转移 (fluorescence resonance energy transfer, FRET) 筛选模型中产生假阳性实验结果。自COVID-19暴发以来,陈云雨副教授团队针对新冠病毒主蛋白酶抑制剂高效筛选中的关键技术问题,首次建立了以荧光偏振高通量筛选模型为核心的系统性筛选与评价方法,并发现了若干天然产物来源的新型先导化合物【2-4】。研究团队基于在抗病毒药物药理学研究领域的基础,对槲皮素是新冠病毒主蛋白酶抑制剂的观点提出了质疑。利用本实验室建立的新冠病毒主蛋白酶抑制剂高效筛选平台,对槲皮素的酶抑制活性进行了系统地评价。实验结果表明,槲皮素的荧光淬灭效应导致了其在FRET筛选模型中产生假阳性实验结果,槲皮素是无效的新冠病毒主蛋白酶抑制剂。该论文明确地指出了传统FRET筛选方法存在的不足,强烈呼吁研究者应采用多样化的药理学活性评价方法严谨地进行新冠病毒主蛋白酶抑制剂的筛选,对天然产物的荧光淬灭效应要格外关注。此外,利用上述高通量筛选平台,黄芩素、冬凌草素和老鹳草素也被证实是无效的新冠病毒主蛋白酶抑制剂【5, 6】。皖南医学院药理学硕士生闫浩浩和张锐为该论文的共同第一作者,陈云雨副教授和王彦昶教授为该论文的共同通讯作者。原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2309289120参考文献:
1.. Xu H, Li S, Liu J, et al. Bioactive compounds from Huashi Baidu decoction possess both antiviral and anti-inflammatory effects against COVID-19. Proc Natl Acad Sci U S A, 2023, 120(18): e2301775120.
2. Yan G, Li D, Lin Y, et al. Development of a simple and miniaturized sandwich-like fluorescence polarization assay for rapid screening of SARS-CoV-2 main protease inhibitors. Cell Biosci, 2021, 11(1): 199.
3. Zhang J, Yan H, Yan G, et al. Protocol for high-throughput screening of SARS-CoV-2 main protease inhibitors using a robust fluorescence polarization assay. STAR Protoc, 2022, 3(4): 101794.
4. Yan H, Zhang R, Yan G, et al. Production of a versatile SARS-CoV-2 main protease biosensor based on a dimerization-dependent red fluorescent protein. J Med Virol, 2023, 95(1): e28342.
5. Yan H, Zhang R, Yan G, et al. Validation of baicalein and oridonin as nonspecific SARS-CoV-2 main protease inhibitors. Phytother Res, 2023, 1-4.
6. Zhang R, Yan H, Zhou J, et al. Invalidation of geraniin as a potential inhibitor against SARS-CoV-2 main protease. Nat Prod Res, 2023, 1-4.