Flavonoids sem efnileg veirueyðandi efni gegn SARS-CoV-2 sýkingu: vélræn endurskoðun

Fyrir frekari upplýsingar. sambandtina.xiang@wecistanche.com

Ágrip: Nýgreind kórónavírus árið 2019(COVID-19) hefur haft áhrif á allar athafnir manna frá því að það fannst.Flavonoidssem almennt er að finna í mataræði manna hafa vakið mikla athygli vegna ótrúlegrar líffræðilegrar virkni þeirra. Þessi grein veitir yfirgripsmikla umfjöllun um kosti flavonoids í COVID-19 sjúkdómnum. Áður tilkynnt áhrif flavonoids á fimm RNA vírusa með svipuð klínísk einkenni og/eða lyfjafræðilega meðferð, þar á meðal inflúensu, HIV, alvarlegt bráða öndunarfæraheilkenni (SARS), öndunarfæraheilkenni í Miðausturlöndum (MERS) og ebóla, voru talið. Flavonoids virka beintveirueyðandieiginleika, þar sem þeir hamla mismunandi stigum sýkingarferils veirunnar og óbein áhrif þegar þeir móta svörun hýsils við veirusýkingu og fylgikvillum í kjölfarið. Flavonoids hafa sýnt veirueyðandi virkni með hömlun á veiru próteasa, RNA pólýmerasa, mRNA, afritun vírusa og sýkingar. Efnasamböndin voru einnig áhrifarík til að stjórna interferónum, bólgueyðandi frumudrepum og undirfrumubólguferlum eins og kjarnaþætti-kB og Jun N-enda kínasa. Baicalin,quercetin, og afleiður þess, hesperidín og katekín eru mest rannsökuð flavonoids í þessu sambandi. Niðurstaðan er sú að flavonoids í mataræði lofa góðu meðferðarúrræði gegn COVID-19 sýkingu; Hins vegar er mælt með framtíðarrannsóknum til að meta veirueyðandi eiginleika þessara efnasambanda á þessum sjúkdómi.

Leitarorð: bólga;lunga; oxunarskemmdir; veirueyðandi; pólýfenól

Smelltu hér til að fá frekari upplýsingar um vörur

1. Inngangur

Í lok árs 2019 var tilkynnt um óvenjulega lungnabólgu frá Kína sem var frekar greind sem ný kórónavírus (CoV) sem olli alvarlegu bráðu öndunarfæraheilkenni (SARS) og var kölluð COVID-19[1,2]. Síðar dreifðist vírusinn (SARS-CoV-2) til annarra landa og var lýst yfir heimsfaraldri af WHO þann 11. mars 2020 [3]. Theveirasmitast að mestu með öndunardropum og er alvarleikinn á bilinu væg til alvarleg banvæn einkenni. Einkennalaus tilfelli á meðgöngutímanum eru talin vera mikilvæg uppspretta smits [4]. Í flestum tilfellum taka væg einkenni 1-2 vikur að ganga til baka, en alvarleg tilvik geta leitt til dauða [5].

SARS-CoV-2 hefur áhrif á öndunarfærin, veldur hita og þurrum hósta [4]; veiran getur hins vegar valdið líffærabilun, aðallega í hjarta og nýrum, auk þess að valda frumustormum sem auka enn frekar dánartíðni. Veirulífsferill SARS-CoV-2 inniheldur

viðhengi, skarpskyggni, lífmyndun, þroskun og losun. Eftir viðhengið fer veiru-RNA inn í frumukjarnan til afritunar og veiru-mRNA byrjar að búa til veirubyggingarprótein, þar á meðal spike (S), himna (M), hjúp (E) og nucleocapsid (N) prótein [6]. Einnig hefur verið sýnt fram á að angíótensínbreytandi ensímið 2(ACE2) viðtakinn, sem er mjög tjáður í lungum, virkar sem meðviðtaka fyrir SARS-CoV [7].

SARS, MERS og SARS-CoV-2 eru öll RNA CoV. SARS-CoV-2 erfðamengi er 88 prósent eins og leðurblöku-afleidd alvarleg bráð öndunarfæraheilkenni (SARS)-lík CoVs, 79 prósent svipað SARS-CoV og 50 prósent svipað MERS-CoV [8,9]. SARS-CoV-2 prótein eru 90 prósent -100 prósent samhljóða SARS-CoV; þó eru orf10 og orf8 ólíkir SARS-CoV-2 og SARS-CoV.Orf8 er aukaprótein fyrir CoVs. Það myndar sex-þráða alfa-helix prótein sem eykur getu veirunnar til að dreifa sér. .

Þar sem ekkert sérstakt veirueyðandi efni er til gegn SARS-CoV-2, eru nú tiltæk veirueyðandi lyf talin til meðferðar á COVID-19. Remdesivir er nýtt veirueyðandi lyf sem var sérstaklega kynnt fyrir ebóluveirunni árið 2015. Það hefur hamlandi áhrif á RNA pólýmerasa veiru og hefur nýlega verið notað í sumum rannsóknum við COVID-19 meðferð [11]. Favipiravir hefur hamlandi áhrif á inflúensu og ebóluveiru með sama kerfi og er einnig metið í SARS-CoV-2 [12-14]. Lopinavir er veiru próteasa hemill og var fyrst þróað fyrir HV meðferð. In vitro rannsóknir sýndu hamlandi áhrif lopinavirs í CoV-sýktum frumum [15,16]; kerfisbundnar úttektir sýndu hins vegar engin jákvæð áhrif gegn SARS-CoV-2 [17].

Lyfjaplöntur hafa verið áreiðanleg uppspretta náttúrulyfja, þar á meðal veirueyðandi efni, frá fornu fari. Hefðbundnar læknisfræði- og etnólyfjafræðilegar rannsóknir í mismunandi löndum um allan heim hafa alltaf opnað nýjar leiðir fyrir lyfjauppgötvun [18-22]. Oseltamivir, sem er hefðbundið veirueyðandi efni, er afleiða af shikimic sýru, auka umbrotsefni stjörnuanís (Illicium verum Hook.f.). Þegar um SARS-CoV-2 er að ræða, hafa rannsóknir í silico leitt í ljós mögulega veirueyðandi eiginleika jurtaefna [23-25]. Flavonoids eru stór flokkur jurtaefna sem almennt er að finna í nokkrum matvælum og grænmeti í mataræði manna með fjölmarga dýrmæta lyfjafræðilega virkni, þar á meðal veirueyðandi eiginleika. Sýnt hefur verið fram á að þessi efnasambönd geta hamlað veirusjúkdómsmyndun með því að miða á mikilvæg stig veirulífsferils [26]. Quercetin, catechins, kaempferol og baicalein eru dæmi um mikilvægustu flavonoids sem sýna veirueyðandi eiginleika [18,27,28]. Þessi rannsókn miðar að því að ræða fyrirliggjandi veirueyðandi vísbendingar um flavonoids sem mögulega meðferð gegn SARS-CoV-2 með hliðsjón af áður tilkynntum áhrifum þessara efnasambanda á fimm RNA vírusa með svipuð klínísk einkenni og/eða lyfjafræðilega meðferð, þar á meðal inflúensu, ónæmisbrestsveiru (HIV), alvarlegt bráða öndunarfæraheilkenni (SARS), öndunarfæraheilkenni í Mið-Austurlöndum (MERS) og ebólu.

2. Úrslit

Veirueyðandi virkniflavonoids má flokka í bein veirueyðandi áhrif þar sem vírusinn hefur bein áhrif á flavonoid og óbein áhrif þar sem flavonoid bætir varnarkerfi hýsilsins gegn veirusýkingu. Hér er fjallað um undirliggjandi veirueyðandi verkun flavonoids með vísan til mikilvægustu flavonoids sem sýna fram á þessa verkun.

2.1.Bein veirueyðandi kerfiS

2.1.1. Hindrun á veiru próteasa

Veiru próteasar eru notaðir til að kljúfa veirufjölpróteinforvera á ákveðnum stöðum til að losa starfhæf prótein. Einnig hefur verið sýnt fram á að sérstakir veiru próteasar kljúfa hýsilfrumuprótein, þar með talið upphafsþætti (eF4 og elF3d) í HIV, til að koma í veg fyrir þýðingu hýsilpróteina [29,30]. Coronaviruses mynda þrjár gerðir af veiru próteasa, þar á meðal 3-chymotrypsin-like cysteine(3CLpro), papain-like próteasa (PLpro) og main próteasa (M pro)[31].3CLpro er mikilvægt fyrir SARS-CoV líf. hringrás, PLpro gegnir hlutverki í afritun SARS-CoV-2 og Mopar ber ábyrgð á þroska starfhæfra próteina í SARS-CoV-2 [32,33]. Fyrir vikið eru þessar sameindir hentugar lyfjamarkmið í veirueyðandi rannsóknum og lyfjauppgötvun [34].

Kaempferol sem er mikið af flavonoid í nokkrum matvælum lækkaði CPE í Vero E6 frumum sem voru sýktar af klínískum einangruðum SARS-CoV-2 með um 88 prósent hömlunar við 125 μM styrk. Tengd kísilrannsókn bendir til þess að hömlun á SARS-CoV-2 3CLpro ensími sé aðalverkunarháttur [35]. Að bæta kaempferóli við 3CLpro og PLpro af SARS-CoV og MERS-CoV tjáð í E.coli olli veirueyðandi áhrifum með hömlun á þessum ensímum [36]. Park og félagar (2017) sýndu að tilvist hýdroxýlhópsins í kaempferóli veldur öflugri veirueyðandi virkni með hömlun á 3CLpro og PLpro [37]. Epigallocatechin gallate (EGCG) er flavonoid sem finnast í tei (Camellia sinensis L.) með sveppaeyðandi, bakteríudrepandi og veirueyðandi eiginleika [38.39]. Rannsóknir bentu til þess að EGCG hamli bakritavirkni (RT) virkni, próteasavirkni, p24, veiruinngangi og veiruframleiðslu í THP-1 og H9 frumum sem sýktar eru af HIV-1, og fitubreyting á EGCG magnaði upp hamlandi þess áhrifum. Frumulausar rannsóknir sýndu einnig marktæka lækkun á hreyfihvörfum próteasa eftir meðferð með EGCG. Gallóýlhópurinn í EGCG er talinn bera ábyrgð á bakteríudrepandi og veirueyðandi virkni hans [40]. Isoliquiritigenin, kalkón, er hægt að nota sem lækningaefni við bakteríu- og veirusýkingum [41]. Þetta efnasamband hefur sýnt hamlandi áhrif á SARS-CoV, og MERS-CoV 3CLpro og PLpro tjáð í E.coli. Tilvist prenýl virkra hóps á resorcinol hringnum gerir myndun vatnsfælna milliverkana við próteasa [37]. Theaflavin eru pólýfenól sem finnast í ýmsum tetegundum [42]. Tilraunir á SARS-CoV raðbrigða próteasa sýndu marktæka minnkun á virkni 3CLpro eftir meðferð með theaflavin-3,3'-dígalati með IC50 gildinu 9,5 uM. Gallathópurinn sem er tengdur við 3'stöðuna í sumum theaflavínum gæti verið nauðsynlegur fyrir samskipti við 3CL forvirka staðinn [43]. Prenylisoflavonoids dregin úr Erythrina senegalensis DC. voru notuð til að meta and-próteasavirkni gegn raðbrigða HIV-1 próteasa. Niðurstöðurnar sýndu að efnasamböndin gætu hamlað HIV-1 raðbrigðapróteasa in vitro með 0,5 til 30 μMIC50 gildi. Hýdroxý og prenýl hópar gætu verið ábyrgir fyrir hömlun á HIV próteasa [44]. Quercetin og quercetin- -galaktósíð minnkaði PLpro, 3CLpro, deubiquitination og DelSGylation virkni í SARS-CoV, MERS-CoV og HIV-1. Staða hýdroxýlhópa gæti verið áhrifarík í and-próteasavirkni. Quercetin með fimm hýdroxýlhópa í 3,5,7,3' og 4' stöðunum sýndi sterk hamlandi áhrif á veiru próteasa; en tilvist glýkósýlhóps í stöðu 3,7A' minnkaði hamlandi áhrifin [37,45].

2.1.2. Hindrun á veiru RNA pólýmerasa og veiru mRNA

RNA-háður RNA pólýmerasi (RdRp) er mikilvægt ensím sem hvatar afritun RNA úr RNA röð [46]. Þetta ensím er kóðað í öllum RNA veirum, sem og sumum heilkjörnungum [47]. Veirur eru skyldubundin innanfrumu sníkjudýr, þ.e. þeir geta ekki sjálfstætt lifað út úr frumum. Þeir verða að nota frumuþýðingarbúnað til að þýða mRNA fyrir próteinframleiðslu, sem er nauðsynlegt til afritunar. Þannig myndi hvers kyns truflun á mRNA þýðingu hamla veiruafritun, útbreiðslu og þróun [48].

Nýleg rannsókn Zandi o.fl. leiddi í ljós in vitro veirueyðandi áhrif baicalin og baicalein gegn SARS-CoV-2 sýkingu í Vero CCL-81 frumulínu með hömlun á RdRp, með meiri virkni af baicalein. Nánar í kísilmati sýndu þessi tvö efnasambönd meiri sækni í RdRp samanborið við endurskilnað: Viðhengisstaður baicalin og baicalein virðist einnig vera frábrugðinn remdesivíri; þannig er hægt að nota þessi flavonoids sem viðbótarmeðferð ásamt remdesiviri [49]. Áhrif quercetin-7-O-glúkósíðs(Q7G) voru metin í in vitro rannsókn á MDCK frumum sýktar af inflúensuveirum A og B í samanburði við staðlaða veirueyðandi lyfið oseltamivir. Oseltamivir var notað sem stýrt lyf og sýndi miðlungsmikla veirueyðandi virkni með IC50 gildi á bilinu 25,4 til 42,2 ug/ml; en Q7G hamlaði inflúensu A og B veiru með IC50 gildi á bilinu 3,10 ug/mL til 8,19 ug/mL. Oseltamivír sýndi einnig veikari virkni gegn inflúensu B en inflúensu A; en Q7G sýndi sterka virkni gegn öllum inflúensuveirum. Að auki greindu megindlegar PCR mælingar frá meiri lækkun á myndun veiru RNA eftir Q7G meðferð samanborið við oseltamivír, sem gefur til kynna hamlandi áhrif Q7G á veiru RNA pólýmerasa. Sameindatengingargreining leiddi í ljós að þessi víxlverkun stafaði af tengingu Q7G við PB2 undireiningu veiru RNA pólýmerasa [50].

Oroxylin A(OA) er flavonoid sem finnst í Oroxylum Indicum(L.)Kurz. Sýnt hefur verið fram á að OA getur hamlað nokkra inflúensu A stofna í MDCK frumum á skammtaháðan hátt. Meðferð til inntöku á músum sem sýktar voru af inflúensuveiru H1N1 af OA dró einnig úr veiruaf völdum dauða, líkamsþyngdartapi og lungnaskaða, með 60,0% lifun við 100 mg/kg dagsskammt. Greint var frá veirueyðandi áhrifum OA vegna niðurstýringar á H1N1 matrix1(M1)mRNA umritun og próteinmyndun (í et al. 2018). M1 próteinið er prótein innan veiruhjúpsins sem binst veiru RNA og getur miðlað hjúpun RNA kjarnapróteinkjarna inn í himnuhjúp [51]. Þrátt fyrir að OA gæti hamlað próteinmyndun, gat það ekki hindrað inngöngu veiru í hýsilfrumuna eða inngöngu kjarnapróteina (NP) inn í hýsilfrumukjarna [52]. Baicalin og biochanin A gætu hamlað inflúensu H5N1 sýkingu í A549 frumum með IC50 gildin 18,79 og 8,92 μM í sömu röð. Þessum áhrifum var miðlað með því að bæla útflutning kjarnaveiru ríbonucleoprotein (RNP) [53]. Aðrar rannsóknir hafa einnig sýnt að baicalin getur dregið úr inflúensu M1 prótein tjáningu [54,55].

Gestgjafi cdc2-eins og kínasi 1(CLK1) gegnir lykilhlutverki í samskiptum H1N1 inflúensuveiru M2 gensins og er mikilvægt skotmark gegn inflúensu. M2 er róteindarás í veiruhjúpi inflúensu A veirunnar [56,57]. Sýnt var fram á að gallocatechin-7-gallat einangrað úr Pithecellobium clypearia er hemill á hýsil cdc2-eins og kínasa 1 (CLK1), andstæðingur-inflúensumarkmiði vegna hlutverks þess í annars konar M2 mRNA-mRNA-skeyðingu. Rannsóknir á áhrifum gallocatechin-7-gallats við dagskammtinn 30 mg/kg á ICR músum sem voru sýktar af H1N1 veirunni sýndu marktækt hærri lifun í allt að 8 daga. Það hamlaði einnig bráðum lungnaskaða og þyngdartapi af völdum veira. Að auki sýndu mat á H1N1-sýktum A549 frumum marktæka niðurstýringu á veiru NP og M2 mRNA. Ennfremur minnkaði fosfórun á splæsingarþáttum SF2/ASF og SC35, lykilþáttum fyrir vírus M2 genaskipti, marktækt eftir meðferð með gallocatechin-7-gallate [58]. Cirsimaritin (CST), flavonoid frá Artemisia scoparia Waldst. og Kitam var metið með tilliti til in vitro veirueyðandi áhrifa þess á MDCK og THP-1 frumur sem voru sýktar af þremur inflúensuveirustofnum sem sýndu IC50 gildi á bilinu 5,8 til 11,1 ug/mL samanborið við 3,4 til 8,9 ug/mL fyrir ríbavírin. Gögn sýndu að CST gæti á áhrifaríkan hátt dregið úr inflúensu M2 og próteintjáningu á skammtaháðan hátt þannig að styrkleiki CST við 20 ug/mL var hærri en 10 uM af venjulegu veirueyðandi ríbavíríni [59]. Luteolin er annar flavonoid með hamlandi áhrif á tjáningu M2mRNA. Í MDCK frumum sem voru sýktar af mismunandi inflúensustofnum voru 15 μM af lúteólíni áhrifaríkari en 10 μM af oseltamivíri í bæði H1N1 og H2N3 sýktum frumum. Lúteólín minnkaði einnig tjáningu inflúensuveiruhúðpróteins I (COPI), sem miðlaði innkomu vírusa og innfrumuleið, í sýktum frumum [60]. Santin er flavonoid dregin út úr Artemisia rupestris L., sem einnig var talið hafa andstæðingur-inflúensuveiruáhrif með bælingu á M2 mRNA tjáningu á skammtaháðan hátt [61].

Gefið var til kynna að quercetin gæti verið líklegt lækningaefni gegn inflúensusýkingu á fyrstu stigum sýkingar svo hægt sé að nota það til að fyrirbyggja inflúensuveiru. Rannsóknir á áhrifum quercetins á MDCK og A549 frumur sýktar af inflúensuveiru A stofnum leiddu í ljós að það gæti hamlað veiru NP mRNA á skammtaháðan hátt, með hæstu virkni við 50 μM styrk 【62】.

Rannsóknir hafa sýnt að tricin(4'5,7-tríhýdroxý-3',5'-dímetoxýflavon) hefur veirueyðandi virkni gegn inflúensu A og B stofnum. RT-PCR prófanir gáfu til kynna að tricin gæti bælt M-prótein mRNA nýmyndun í MDCK frumum sýktar af inflúensuveiru; án marktækra áhrifa á nýmyndun neuraminidasa og hemagglutinins. 50 prósent virkur styrkur trísíns, sem gæti hamlað myndun mRNA veiru, var 3.4-10 uM

fyrir inflúensu A veirustofna og 4,9 μM fyrir inflúensu B veiru. Hjá músum sem voru sýktar af inflúensuveirunni bætti tricin með 20 ug/kg skammti líkamsþyngdartapi og lifunartíma [63].

2.1.3. Veiruinngangur, afritun og smitvirkni

RNA vírusar kóða prótein með því að nota hýsilfrumuvélarnar fyrir lífsferil sinn. Skilningur á þessum nauðsynjum hýsilfrumu upplýsir okkur ekki aðeins um sameindaleiðirnar sem vírusinn notar heldur kynnir það einnig fleiri markmið fyrir þróun lyfja [64].

Í in vitro rannsókn var metin áhrif quercetins og isorhamnetins á SARS-CoV-2inngang í ACE2h frumur. ACE2 tjáð á lungnafrumum er samviðtaki veirubroddspróteins og er því aðalmarkmið veirueyðandi lyfja gegn SARS-CoV-2. Það kom fram að þessir tveir flavonoids hafa mikla bindandi sækni við ACE2 og draga í kjölfarið úr veiruinngangi með því að hindra tengingu topppróteina við þennan viðtaka [65]. Önnur rannsókn metin áhrif baicalein á SARS-CoV-2 sýkingu í Vero E6 frumum og hACE2 erfðabreyttum músum. Marktæk minnkun sást í in vitro og in vivo veiruafritun, sem og líkamsþyngdartapi og lungnaskaða hjá dýrum [66]. Díhýdroxý-6'-metoxý-3',5'-dímetýlkalkon og mýrísetín-3'5'-dímetýleter 3-O- -D-galaktópýranósíð eru flavonoids dregið af Cleistocalyx operculate(Roxb.) Gleðilegt. og LM Perry. Cytopathic effect (CPE) lækkunarpróf sýndi að þessi flavonoids hamla veiruafritun inflúensuveiru H1N1 í MDCK frumum. Rannsóknir á uppbyggingu og virkni (SAR) bentu til þess að OH hópar við C-7 og C-4, tvítengi milli C-2 og C-3, og sérstaklega karbónýlhópur í C-4 stöðu, eru mikilvægir virkir hópar sem bæta verulega veirueyðandi eiginleika flavonoids [67].3-deoxysappanchalcone (3DSC) einangrað úr Caesalpinia sappan L. gæti hindrað afritun inflúensuveiru í háum styrk með hömlun á veiru NP tjáningu í MDCK frumum sem eru sýktar af H1N1 veirunni. Við jafnan styrk (30 uM) sýndu bæði ríbavírin og 3DSC marktæka hömlun á NP tjáningu, þó ríbavírin hefði sterkari áhrif [68]. Rannsóknir hafa sýnt að biochanin A og baicalein hamluðu virkjun kaspasa-3, ensíms sem tekur þátt í afritun veiru [53,69]. Þessi efnasambönd gætu einnig hamlað kjarnaútflutningi á veiru RNP fléttum, sem er mikilvægt í afritun veiru [53]. Biochanin A sýndi hamlandi áhrif gegn, mítógenvirkjuðu p38 og NF-kB, sem sýndu sig taka þátt í veiruafritun. NF kB og p38 eru virkjuð vegna oxunarálags og vitað er að þau hafa áhrif á afritun og meinafræði inflúensu A veiru [53,70]. Rannsóknir á frumuræktun MDCK-frumna og A549-frumna sýktar af inflúensuveiru sýndu að baicalein gæti hamlað veiruafritunar við 20-80 ug/mL styrk. Athyglisvert er að baicalin sýndi svipaða veirueyðandi virkni og ríbavírin og oseltamivír í styrkleikanum 40 ug/mL og 60 ug/mL, í sömu röð. Baicalin hindraði einnig veiruafritun í lungum músa in vivo [71]. Sýnt var að CST minnkar NF-kB prótein og NF-KB fosfórun í kjarna [59]. Nú þegar er vitað að NF-KB gegnir mikilvægu hlutverki íbólga, oxunarálag, og hýsilónæmisbælingu [72]. Lækkun NF-kB hindrar einnig eftirmyndun í ýmsum tegundum veira, þar á meðal inflúensuveirunni [73].

Í Vero E6 frumum sem eru sýktar af SARS-CoV-2 gæti naringenin hindrað CPE á tíma- og þéttniháðan hátt. Þessi áhrif voru miðluð með hömlun á endo-lysosomal Two-pore Channels (TPCs), leið sem felur í sér sýkingu SARS-CoV -2, ebólu og MERS með því að auðvelda veiruinngang [74]. EGCG hefur sýnt skammtaháð hamlandi áhrif (25,50 μM) á HIV eftirmyndun í T-frumum; hömlun á eftirmyndun veiru hafði hins vegar ekki bein áhrif af RT hömlun. Fassina o.fl. greindu p24 ensímið, sem tekur þátt í að pakka veiruögnum. Niðurstöðurnar sýndu lækkun á styrk p24 og RT virkni í HIV sýktum T eitilfrumur. Byggt á eftirfarandi niðurstöðum kom fram að EGCG hamlaði afritun veiru með því að draga úr stjórnun veirusýkingar. Enn er engin viss um nákvæm áhrif EGCGon veirusýkingar [75]. gp120 boð eru almennt tengd aukinni HIV-1 afritun í áður sýktum frumum[75]. Rannsóknir sýna hamlandi áhrif genisteins á gp120 og, í kjölfarið, HV-1 veiruafritun. Engin breyting varð á eftirmyndun veiru eftir að

flutningur á genisteini með styrk upp á {{0}},5 ug/mL, en á bilinu 5-10 ug/mL gæti genistein bælt veiruafritun [76]. Herbacitrin er flavonoid unnið úr Drosera peltata Thunb. og var áður þekkt sem veirueyðandi efni. Sýnt var fram á að herbacitrin hamlar bæði RT og integrasa í HIV-1 sýktum MT-4 og MT-2 frumuræktum, sem leiðir til veiruafritunarblokkunar á mismunandi stigum. Í styrk 21,5 ug/M gæti herbacitrin bælt R virkni, á meðan það gæti hamlað integrasa við lægri styrk, 2,15 uM [77]. Scutellarin hreinsað úr Erigeron breviscapus er flavonoid með and-HIV-1 virkni. Þessi flavonoid hamlaði HIV-1 RT virkni og frumusamruna sem helstu þátttakendur veiruafritunar [Z8]. Hesperidín og línarín eru flavonoids með rútínósa í A hringnum og metoxý (-OCH3) skipti á B hringnum. Sýnt hefur verið fram á að ísoquercetin hamlar afritun inflúensu A og B veira í sýktum MDCK frumum. Samsetning isoquercetins og amantadíns sýndi einnig samverkandi áhrif á veiruafritun í MDCK frumum sýktar af inflúensu A veiru aðeins í litlum skömmtum (0,5 uM fyrir isoquercetin og 1 uM fyrir amantadin). Vírustítergildi eftir gjöf ísókquercetíns og amantadíns voru um 7,5; aukinn styrkur ísókquercetíns og amantadíns lækkaði samverkandi áhrif á vírustítra að verðmæti 5 [79]. Q3R úr Houttuynia cordata hefur áhrif gegn inflúensuveiru. Áhrif Q3R á MDCK frumur sýktar af inflúensuveiru A voru borin saman við oseltamivír. Lungnaskemmdir og bjúgur hamluðust meira af Q3R en oseltamivíri. Q3R hafði einnig meiri verkun samanborið við oseltamivír. Hindrandi áhrif Q3R á afritun inflúensuveiru voru óbein og í gegnum víxlverkun við veiruagnir. Oseltamivir sýndi miðlungsmikla veirueyðandi virkni, um 58 prósent gegn inflúensu A veiru, og veika veirueyðandi virkni innan við 49 prósent með skömmtum undir 10 ug/ml; en Q3R sýndi 86 prósent veiruhömlun við 100 ug/ml og 66 prósent hömlun í 10 ug/mL styrk [80]. Sýnt var að Quercetin 3- -OD-Glucoside(Q3G) kom í veg fyrir afritun ebóluveiru in vitro. Fyrirbyggjandi gjöf Q3G 30 mínútum fyrir sýkingu sýndi marktæka forvarnir gegn ebóluveirunni. Q3G gæti einnig hindrað innkomu veiru á fyrstu stigum. Þannig að O3G gæti verið áhrifaríkt flavonoid til að fyrirbyggja ebóluveiru [81].

2.2.Óbein veirueyðandi áhrif

2.2.1. Áhrif á interferón

Interferón (IFN) samanstanda af hópi próteina sem framleidd er af nokkrum ónæmisfrumum sem svar við mörgum sýkla eins og vírusum, sníkjudýrum, bakteríum og æxlisfrumum. Það eru þrír aðalflokkar IFN, þar á meðal tegund I eða sýrustöðug interferón (IFN-undirgerðir, IFN-, IFN-K, IFN-e, IFN-w og IFN-t), tegund II (IFN-y), og tegund III IFN sem þekkt eru sem IFN-λ 【82-84】. Þeir sýna fjölbreytt úrval af líffræðilegum virkni eins og virkjun á meðfæddu ónæmissvörun, auka tjáningu helstu vefjasamrýmanleika (MHC) sameinda, bæla æðamyndun. Mikilvægasta hlutverk þeirra er að trufla veirusýkingar [84,85].

Í fyrstu stigum veirusýkingar virkja IFNs hið meðfæddaónæmiskerfi. Nýlegar rannsóknir hafa greint frá lækkun á IFN af tegund I og tegund I IFN örvun og merkjum hjá COVID-19 sjúklingum [86]. Þessar tegundir IFN hafa sýnt fram á veirueyðandi áhrif með því að draga úr innflutningi daufkyrninga á bólgusvæðið, auka mótefnavakakynningu, bæla einkjarna átfrumna-miðlaða for-bólgu og virkja áunnið ónæmi fyrir framgang mótefnavaka-sértækra B- og T-frumuviðbragða [ 86-90]. Þannig gæti notkun IFNs á fyrstu stigum sjúkdómsins dregið úr einkennum COVID-19 með því að draga úr afritun veiru. Vísindamenn greindu einnig frá því að IFN-magn gæti aukist hjá COVID-19 sjúklingum með ARDS. Hröð hækkun á IFNs gildum gæti boðið bólgueyðandi frumudrepum inn í lungnablöðruvefinn og leitt til lungnabólgu og lungnaskaða [90,91]. Þess vegna virðist sem annað hvort upp- eða vanstjórnun á IFN og öðrum bólgueyðandi cýtókínviðbrögðum eða hvort tveggja gæti gegnt mikilvægu hlutverki í framvindu og meinafræðilegum einkennum SARS-CoV-2.

Látum al. kanna inflúensueyðandi áhrif baicalins, glýkósýloxýflavons sem er 7-O-glúkúróníð baicalein, í in vitro og in vivo líkani af inflúensu A veirusýkingu. TNF viðtaka-tengdur þáttur 6(TRAF6) er áhrifaríkur miðill í IFN framleiðslu boðleiðinni. Oftjáning á TRAF6 leiðir til aukinnar framleiðslu á tegund I IFN [54]. MicroRNA (miRNA) eru litlar sameindir sem stjórna genastjórnun eftir umritun [92]. Sýnt hefur verið fram á að miR-146a gegnir stjórnunarhlutverki í bólgu [93]. miR-146a gæti aukið afritun H1N1 og H3N2 með því að minnka TRAF6. Baicalin (20 ug/mL) gaf til kynna marktæka lækkun á tjáningu miR-146a, veiru-NP, magni Ml-próteina, veirutítra og einnig aukinni lifunartíðni músa [54]. Í annarri rannsókn sýndu Nayak og félagar andstæðingur-inflúensuveiru (H1N1-pdm09) virkni baicalin með því að stjórna veirupróteini NS1, sem leiddi til uppstjórnunar á interferónstýriþáttum 3 (IRF-3), IFN. - , og IFN- . Þessi IFN uppstjórnun dró úr veiruafritun sem gæti dregið úr veiruafritum og tjáningu bólgueyðandi frumudrepna, þar á meðal IL-8 og TNF-x [55].

Ding o.fl. hannaði rannsókn til að kanna áhrif hesperidíns, flavanón glýkósíðs, á lungnaskaða af völdum inflúensu A veirunnar (H1N1) hjá karlkyns rottum. Niðurstöðurnar sýndu að hesperidín veikti lungnaskaða með því að minnka bólgueyðandi frumumyndun, þar á meðal IFN-, TNF-x og IL-6, með því að bæla MAPK-boðaleiðir. Hesperidín minnkaði einnig IFN- í H1N1 sýktum lungna öræðaæðaþelsfrumum [94]. Í annarri rannsókn Kim o.fl. isoquercetin veikti á áhrifaríkan hátt lungnaskaða af völdum H1N1 veirunnar í músum með því að minnka IFN-, iNOS, RANTES, vírustítra, veiruberkjubólgu og berkjubólgu [79].

Oroxylin A (OA) frá Oroxylum Indicum(L.)Kurz kom í veg fyrir lungnaskaða af völdum inflúensu A H1NI veirunnar í músum með uppstjórnun á IFN- og IFN- 【52】. Wogonin, annar flavonoid einangrað úr Scutellaria baicalensis Georgi, sýndi marktæka virkni gegn inflúensu með því að stjórna AMPK-ferlum. Wogonin jók einnig stjórnun IFN-, IFN-λl og IFN niðurstreymis sameinda, þar á meðal myxoveiruþolsgen A (MxA) og 2-5' oligoadenylate synthetasa (OAS), í MDCK og A549 sýktum frumum [95].

2.2.2. Áhrif á bólgueyðandi frumuvaka (TNF, IL og MCP)

CoVs innihalda nokkra opna lestrarramma sem kóða nokkur aukaprótein. Sýnt hefur verið fram á að þessi aukaprótein stýra bólguferlum eins og IFN-boðum og bólgueyðandi frumudrepum [96]. Það hefur verið skýrt að horfur á COVID-19 gætu versnað með seytingu bólgueyðandi frumuefna, þar á meðal interleukín, IFNy og TNF- [97]. Blanco-Mello o.fl. gaf til kynna að óviðeigandi ónæmissvörun gæti hjálpað til við að afrita vírusa og fylgikvilla vegna alvarlegra tegunda COVID-19 [98]. Ruan et al. sýndu einnig fram á að hækkun á bólgusýtókínum eins og IL-6 tengist ARDS, öndunarbilun og skaðlegum klínískum niðurstöðum [99]. Öndunarbilun af völdum lungnaskemmda er afleiðing offramleiðslu á bólgueyðandi frumudrepum eftir íferð ónæmisfrumna í lungun [100]. Cytókínstormur er kerfisbundin bólgusvörun sem tengist fjölmörgum þáttum eins og sýkingum og ákveðnum lyfjum. Nokkrar rannsóknir sýndu marktæk tengsl á milli frumustormsins, alvarlegrar bólgu og fjöllíffærabilunar hjá COVID-19 sjúklingum [101-103]. SARS-CoV-2 veiruþekking með meðfæddu og aðlögunarhæfu ónæmiskerfi gæti leitt til virkjunar og framleiðslu bólgusýtókína. Samkvæmt nýlegum rannsóknum er plasmaþéttni bólgueyðandi cýtókína aukin hjá COVID-19 sjúklingum. Þessi bólgueyðandi frumudrep eins og TNF-, IL6, IL 2, IL-1, IL7, IL 10 og IL-18, sem og einkýtu efnafræðilega prótein-1(MCP-1 ), gegna lykilhlutverki í meinafræðilegri framvindu og alvarleika COVID-19 með auknu veirumagni, lungnabólgu, lungnaskemmdum, taugasjúkdómum og dánartíðni [97,101].

Þessir atburðir gætu leitt til fjöllíffærabilunar og lungnaskaða sem helsti fylgikvilli SARS-CoV-2; þar af leiðandi getur mótun bólgueyðandi cýtókína talist sanngjarnt meðferðarmarkmið við COVID-19. Að auki hefur verið sýnt fram á marktæk bólgueyðandi áhrif flavonoids í mörgum rannsóknum; þannig að þau gætu verið efnileg efnasambönd til að berjast gegn bólgutengdum fylgikvillum COVID-19 [97].

Yang o.fl. sannað verndandi áhrif 3-deoxysappanchalcone （30 μM） á in vitro in vitro inflúensu H1N1 veiru-framkallaða bólgu og frumudauða með því að lækka IL-1 og IL-6 gildi [68]. Baicalein, flavon, og biochanin A, O-metýlerað ísóflavón, dró úr tjáningu bólgueyðandi cýtókína í A549 frumum og frumum monocyte-afleiddum átfrumum (MDM) sýktir af inflúensu H5N1 veirustofnum, sem gæti komið í veg fyrir virkjun bólguferla og vefjaskemmdir [53]. Í inflúensu A-sýktum A549 og MDCK frumum gæti baicalin, glýkósýlerað form baicalein (baicalein-7-glúkúróníð), aukið magn IFN, sem leiðir til minnkunar á framleiðslu bólgueyðandi frumudrepna. Þannig voru IL-8 og TNF- marktækt lægri í baicalin-meðhöndluðum frumum samanborið við ómeðhöndlaðar samanburðarfrumurnar [55].

In vitro rannsókn hefur sýnt að 2,5, 5 og 10 ug/mL styrkur af CST, dímetoxýflavoni, hefur marktæk áhrif á dempun NF-kB merkjaflutningsferilsins í THP-1 frumum sem eru sýktar af inflúensu A (H1N1) veira. Eftir NF-kB hömlun, framleiðsla bólgueyðandi frumudrepna þar á meðal I-1, IL-8, IL-10 og TNF-, sem og bólgutengda próteinið COX{{ 15}}, voru bældar af CST á skammtaháðan hátt[59]. Í in vitro rannsókn Yonekawa o.fl. á veirueyðandi eiginleikum hesperidíns og línaríns hamluðu þessi flavonoid glýkósíð R5-HIV-1-NL(AD8) afritunar veiru í CD4 plús NKT frumum með því að auka framleiðsluna bólgueyðandi frumuefna, þar með talið IL-2, IL-5 og IL-13. Það kom fram að örvandi áhrif þessara tveggja flavonoids eru mjög háð sykurhlutanum þar sem aglýkónin (hesperetín og acacetin) sýndu ekki slíka virkni. Ennfremur er metoxý(-OCH3) skipting á B hringnum nauðsynleg fyrir örvandi virkni hesperidíns og línaríns á CD4 plús NKT frumum. Þeir gætu einnig framkallað RANTES, MIP-1 og MIP-1 seytingu frá V61 plús sem tjáir T frumu viðtaka sem í kjölfarið bældu veiruafritun í CD4 plús NKT frumum[104]. Kang o.fl. greint frá inflúensueyðandi áhrifum hreinsaðs flavonoids frá Pithecellobium clypearia Benth á in vitro líkaninu af inflúensu A veirusýkingu. Þessi hreinsuðu flavonoids bældu framleiðslu á IL-6 og MCP-1 í H1N1-sýktum A549 lungnafrumum úr mönnum[105]. Mehrbod o.fl. rannsakað bólgueyðandi áhrif quercetins-3-O- -L-rhamnopyranoside(Q3R), glýkósýleraðs flavons, á MDCK frumur sýktar af inflúensu H1N1 veirunni. Q3R við 150 ug/mL styrk minnkaði verulega veirutíter og jók IL-27 framleiðslu, sem gæti aukið IL-10 seytingu af CD4 plús T frumum enn frekar og aukið veirueyðandi virkni þeirra. Á hinn bóginn bældi O3R TNF-framleiðslu sem einn af mikilvægu bólgumiðlunum sem valda hita og koma af stað NF-kB bólgueyðandi ferli, sem versnaði enn frekar ástand sjúklinga [106]. Trimethoxy flavon Santin hefur sýnt inflúensuvirkni í THP-1 og MDCK frumum í 60 μM styrk. Inflúensa A (H3N2) veira veldur bólgueyðandi frumumyndun í THP-1 frumum sem leiðir til lungnabólgu og meiðsla [61]. Bólgueyðandi cýtókín gætu einnig breyst við inflúensuveirusýkingu. IL-10 er bólgueyðandi cýtókín sem getur verið framkallað af inflúensuveirunni. IL-10 hindrar óbreytilegar náttúrulegar T-drápsfrumur með því að minnka framleiðslu á IL-12 af lungnafrumum sem eru afleiddar af lungnamonocytum[107]. Magn IL-6, IL-8, IL-10, IL-1 og TNF- lækkuðu marktækt í hópnum sem fékk Santin vegna niðurstýringar MAPK og NF- kB merkjaleiðir [61].

Til viðbótar við ofangreint eru gallótekín-7-gallat, genistein og teaflavín önnur flavonoids sem hafa mótandi áhrif á framleiðslu bólgueyðandi frumudrepna [58,76,108]; þannig virðast þessar sameindir hafa æskileg bólgueyðandi áhrif, gagnleg við að stjórna veirusýkingatengdri bólgu.

2.2.3.Áhrif á bólguferli undir frumu (NF-kB, PI3K/Akt og MAPK/JNK)

Þegar veira fer inn í hýsilfrumu, þekkir hýsilfruman afritun sína með mynsturþekkingarviðtökum (PRR) [109]. Veira RNA uppbygging tekur þátt í fáliðun PRRs og virkjun niðurstreymis umritunarþátta, einkum interferon regulatory factors (IRF) og NF-kB. Virkjun NF-kB og IRFs leiðir til þátttöku á frumuveiruvarnarvörn með því að framkalla interferón af tegund I og I og seytingu chemokine [110].

Chiou o.fl. rannsökuðu áhrif 8-prenylkaempferol(8-PK) í A549 frumum sýktar af inflúensu A (H1N1) veirunni. Niðurstöður sýndu að truflun á PI3K-Akt ferlið er aðalbúnaður 8-PK sem leiðir til verndaráhrifa gegn inflúensu A veirunni.8-PK minnkaði NF-kB og IRF-3 kjarnaflutning með dempun á Akt fosfórun og PI3K virkni. Að lokum, með minni framleiðslu á stýrðri virkjun, tjáðu og seyttust eðlilegar T frumur (RANTES) í gegnum H1N1-sýktar A549 frumur [111]. Zhu o.fl. táknaði að inflúensu A (H3N2) veiru-framkallað sjálfsáhrif í A549 og Ana-1 sýktum frumum með því að bæla mTOR boðleiðina. Baicalin gæti aukið mTOR fosfórun og bjargað H3N2 veiruáhrifum á skammtaháðan hátt [112]. Í annarri rannsókn kom í ljós að baicalin hefur virkni gegn inflúensuveiru (H1N1-pdm09) með því að stjórna niður PI3k/Akt ferlinu sem orsakast af mótun veirupróteins NS1 tjáningu 55]. Að auki gaf biochanin A, O-metýlerað ísóflavón, til kynna verndandi áhrif á H5N1 inflúensu A veirusýktar frumur með minnkandi AKT, ERK1/2, JNK og p38 fosfórun. Það gæti einnig mótað frumuboðsleiðir, lækkað IL-6, IL-8, CXCL10(IP-10), TNF- og bætt IkB gildi [53].

CST táknaði hamlandi áhrif á in vitro líkanið af inflúensu A veirusýkingu með hömlun á NF-kB/p65 merkjaleiðinni, sem leiddi til lækkunar á bólgueyðandi cýtókínum. CST lækkaði einnig fosfó-p38 MAPK og fosfó-JNK gildi [59]. Í annarri rannsókn Ding o.fl., gæti gjöf hesperidíns í daglegum skömmtum 200 og 500 mg/kg í fimm daga hindrað lungnabólgu í lungnaskaða af völdum inflúensu A veiru (H1N1) hjá rottum. Þessum áhrifum var miðlað með lækkandi bólgueyðandi cýtókínframleiðslu, þar á meðal IL-6 og TNF-. Hesperidín minnkaði einnig IL-6 og TNF-tjáningu í H1N1 sýktum lungnasmáæðaæðaþelsfrumum með hömlun á MAPK boðleiðum [94]. Ennfremur bentu rannsóknir á ERK merkjaleið sem aðal mótunartæki MAPK merkjaleiðarinnar. Isorham-netin （50 μM）, mónómetoxý flavon, minnkaði ERK fosfórun í MDCK frumum eftir inflúensu A(H1N1) veirusýkingu [113]. Jeong og félagar rannsökuðu frumudrepandi áhrif pýroxýlíns A og tectorigeníns í CHME5 frumum og aðalátfrumum manna sem sýktir voru af HIV-1-D3. Þessir flavonoids hafa áhrif með því að draga úr fosfórun PI3K, Akt, mTOR, PDK1, GSK-3 og Bad í lípópólýsykru/sýklóhexímíði meðhöndluðum frumum. sýktar frumur [114]. Við styrkinn 60 uM, dró Santin úr fosfórun á p38 MAPK, ERK, JNK/SAPK og NF-kB [61].