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肠道病毒是一种小核糖核酸RNA病毒,其遗传物质是单股正链RNA。肠道病毒能够引起手足口病、脑炎、心肌炎、急性弛缓性脊髓炎、肺炎和细支气管炎等多种疾病。因此,迫切需要广谱抗肠道病毒药物来治疗肠道病毒感染。FNC（2’-氟-4’叠氮-胞苷）是一种小的核苷类似物抑制剂,在之前的研究中,FNC已经被证明能够有效抑制HIV-1感染（并已在中国进入II期临床试验）、HCV和HBV病毒感染,且有研究证实FNC能够通过靶向NS5B（HCV编码的RdRP）来抑制HCV病毒RNA的复制。但对于FNC通过RNA依赖的RNA聚合酶的RdRP作用抑制肠道病毒尚不明了,为此,本研究探究了FNC通过RdRP抑制肠道病毒的作用及机制。本研究通过体外实验发现FNC能够有效抑制包括EV71,CA16,CA6,EVD68和CVB3在内的多种肠道病毒的复制,且FNC的有效抑制浓度均在纳摩尔水平。本研究使用FNC对以上5种肠道病毒进行抗病毒作用研究,考察了细胞中病毒的RNA水平、蛋白质水平以及上清中的病毒粒子的含量,证明FNC确实能够有效的抑制多种肠道病毒的复制。然而,对于与肠道病毒传播方式类似的呼吸道合胞病毒和甲型流感病毒,FNC则不能在体外抑制其复制,由此推测,FNC对肠道病毒的抑制作用具有特异性。由于肠道病毒通过RNA依赖的RNA聚合酶(称为3Dpol蛋白)进行RNA基因组的复制,因此推测FNC可能是靶向3Dpol特异性地抑制肠道病毒复制。本研究针对加入FNC后细胞内不同病毒蛋白正链和负链RNA的表达水平进行研究,发现FNC影响EV71、CA16和CA6的正链RNA的合成强于负链RNA的合成,而对于CVB3和EVD68则是负链RNA的合成强于正链RNA的合成。之后对EV71-3Dpol的原核表达质粒进行纯化后进行等温滴定量（ITC）实验,结果显示FNC与EV71 3Dpol具有直接相互作用(Kd=6×10-6 mol/L)。通过细胞实验和ITC实验,本研究确定FNC靶向和竞争性抑制EV71病毒RNA依赖性RNA聚合酶(3Dpol)的活性来抑制病毒正链和负链RNA合成。其次,本研究通过在颅内注射EV71 CC063和CA16 CC045构建乳鼠致死模型的基础上进行药物处理,探讨FNC是否对新生乳鼠具有保护作用。结果显示,在临床评分方面,EV71和CA16感染的小鼠分别在感染后第5天和第8天开始表现出单肢麻痹等患病症状,并且症状日益加重,其中EV71感染的小鼠的临床评分在第6天为4级,而CA16感染的小鼠第12天的临床评分为3级。在进行加药干预后,DMSO处理的小鼠相对于FNC处理的小鼠提前2天表现出单肢麻痹等可明显观察出的患病症状。EV71感染的DMSO干预小鼠中,在培养第9天达到四肢瘫痪等患病症状的高峰,而接受FNC干预的小鼠死亡或两肢麻痹的病例较少。与此同时,病毒载量实验表明,FNC治疗组与DMSO治疗组相比,FNC治疗组显著降低了脊柱骨骼肌和后肢肌肉的EV71病毒载量,并在一定程度上降低了脑和肺的EV71病毒载量,FNC治疗则完全降低了所有检测到的组织中的CA16病毒载量。EV71和CA16感染小鼠的部分组织的病理学检测结果表明EV71和CA16感染均导致严重坏死,包括明显的肌肉束断裂,脊柱骨骼肌和后肢肌肉中的肌纤维细胞溶解,还能观察到脑中有斑点状的液泡,然而,仅CA16感染能够引起明显的肺部病变,包括严重的肺泡肿大。这些结果表明EV71和CA16感染确实能够引起小鼠组织上的明确损害,而FNC治疗能够显著减轻EV71感染的脊柱骨骼肌,后肢肌肉以及CA16感染的脑,脊柱骨骼肌和后肢肌肉的伤害,而进行药物处理后仅能在一定程度上减轻EV71感染的大脑和CA16感染的肺的损伤。重要的是EV71和CA16感染导致的死亡率分别达到90%和30%,而FNC治疗将死亡率大大降低至20%和0%。由此发现,FNC治疗能够显著改善EV71和CA16感染小鼠的临床表现,并通过降低小鼠组织的病毒载量和减轻小鼠组织的病变程度来对小鼠进行保护。总之,通过体外实验和体内实验的研究,本研究确定了FNC能够有效抑制多种肠道病毒的复制,为FNC作为人类肠道病毒病原体的广谱抑制剂提供了重要的临床信息。