新型抗HBV小分子化合物筛选及3,5,6,7,3’,4’-六甲氧基黄酮抗病毒机制研究

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背景:乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)属于嗜肝DNA病毒,是引起病毒性肝炎最常见的病毒。乙肝病毒感染呈全球流行趋势,据统计全球约有2.96亿人感染HBV,每年约有82万人死于HBV感染导致的肝硬化、肝癌等终末性肝病。在我国,接种预防性乙肝疫苗能有效防止新发HBV感染,1-59岁人群血清乙肝病毒表面抗原(Hepatitis B virus surface antigen,HBs Ag)流行率自1992年以来呈逐年下降趋势。流行病学调查结果显示我国依然是乙肝大国,约有7800万慢性HBV感染者,有超过2000万慢性乙肝患者,约有30万发展成为肝癌患者。HBV感染仍然是我国乃至世界的重大公共卫生问题。目的:目前批准用于治疗乙肝的药物主要是核苷类似物(Nucleoside analogues,NAs)及干扰素(Interferon,IFN),它们能有效抑制HBV复制并减轻病毒血症。但这两类药物很难清除HBs Ag,即难以实现功能性治愈。因此,目前亟待开发新型针对HBV生活周期关键环节的药物用于治疗乙肝。方法:首先,在第一轮中采用MTT实验在Hep G2.2.15细胞中建立购买的小分子化合物库的细胞毒性数据库,确定下一轮小分子化合物使用浓度。第二轮,以HBs Ag为初筛指标,我们对该库进行HBs Ag抑制率筛选,采用ELISA实验筛选能有效抑制Hep G2.2.15细胞上清HBs Ag分泌的小分子化合物。第三轮,对能将细胞上清HBs Ag水平降低至60%或以下的小分子化合物,进一步筛选其中能以浓度依赖性降低上清HBs Ag的化合物。通过3轮的筛选,我们锁定到候选小分子化合物。接着采用Western blotting、RT-PCR、Southern blotting、Northern blotting等实验评估了该化合物在HBV稳定复制细胞模型Hep G2.2.15和感染细胞模型Hep G2-NTCP以及PHH中的抗HBV作用。接下来,计算total HBV RNAs/ccc DNA及3.5-kb RNA/ccc DNA的比值,通过荧光素酶报告实验检测该化合物对HBV启动子的影响,采用RT-PCR筛选调控HBV启动子活性的转录因子,采用过表达及沉默实验探究其作用机制。最后,在HBV转基因小鼠上评估候选化合物的体内抗HBV效能,收集小鼠血清检测ALT/AST、HBV DNA、HBs Ag,分离肝组织检测HBV RNA及HBs Ag水平。结果:3,5,6,7,3’,4’-六甲氧基黄酮是从我们的小分子化合物库中筛选出的能显著抑制HBs Ag分泌,且无明显细胞毒性的化合物。其在Hep G2.2.15、Hep G2-NTCP细胞、人原代肝细胞(PHHs)及HBV转基因小鼠中均可发挥抗病毒作用。结果表明3,5,6,7,3’,4’-六甲氧基黄酮能显著抑制HBV RNAs、HBV DNA和HBs Ag水平,以及ccc DNA转录活性。机制研究发现其作用于HBV相关转录因子HNF3α继而抑制HBV启动子活性,从而发挥抗HBV作用。结论:综上,小分子化合物3,5,6,7,3’,4’-六甲氧基黄酮在体内外均可以显著地抑制HBV复制,是一种极具潜能的抗HBV新型小分子化合物。
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