研究发现：两种常见野生植物含有抑制新冠病毒感染的提取物

埃默里大学的一项研究发现，两种常见的野生植物含有抑制引起COVID-19的病毒感染活细胞能力的提取物。科学报告》发表了这一结果--首次对植物提取物进行大规模筛选，以寻找抗SARS-Co V-2病毒的效力。

在实验室盘子测试中，来自高杆金丝楠木（Solidago altissima）花和鹰嘴蕨（Pteridium aquilinum）根茎的提取物分别阻止了SARS-Co V-2进入人类细胞。

这些植物中的活性化合物只存在于极少量。研究人员强调，人们试图用它们来治疗自己是无效的，而且有潜在的危险。事实上，他们警告说，鹰嘴蕨是已知的有毒物质。

"该研究的高级作者、埃默里医学院皮肤病学系和人类健康研究中心的副教授Cassandra Quave说："现在还处于非常早期的阶段，但我们正在努力识别、分离和扩大提取物中对病毒有活性的分子。"一旦我们分离出活性成分，我们计划进一步测试它们的安全性，以及它们作为对抗COVID-19药物的长期潜力。

Quave是一位民族植物学家，研究传统人如何利用植物入药，以确定有希望成为现代药物的新候选人。她的实验室策划了Quave天然产品库，其中包含了从世界各地收集的植物中提取的数千种植物和真菌天然产品。

埃默里大学分子与系统药理学研究生项目和人类健康研究中心的博士生Caitlin Risener是本论文的第一作者。 在以前的研究中，为了确定治疗耐药性细菌感染的潜在分子，Quave实验室重点研究了传统人用来治疗皮肤炎症的植物。

鉴于COVID-19是一种新出现的疾病，研究人员采取了一种更广泛的方法。他们设计了一种方法，快速测试Quave天然产品库中1800多种提取物和18种化合物对SARS-Co V-2的活性。 "我们已经表明，我们的天然产品库是一个强大的工具，可以帮助寻找一种新出现的疾病的潜在治疗方法，"Risener说。"其他研究人员可以调整我们的筛选方法，在植物和真菌中寻找其他新的化合物，这些化合物可能导致治疗一系列病原体的新药物。"

SARS-Co V-2是一种RNA病毒，它有一个尖峰蛋白，可以与宿主细胞上一种叫做ACE2的蛋白质结合。"Quave解释说："病毒的尖峰蛋白使用ACE2蛋白几乎就像一把钥匙进入一把锁，使病毒能够闯入一个细胞并感染它。

研究人员设计了SARS-Co V-2病毒样颗粒或VLPs的实验，以及在其表面过量表达ACE2的细胞。这些VLPs被剥夺了导致COVID-19感染所需的遗传信息。相反，如果一个VLP设法与ACE2蛋白结合并进入一个细胞，它就被编程为劫持细胞的机制以激活一个荧光绿色蛋白。

在引入病毒颗粒之前，将植物提取物添加到培养皿中的细胞中。通过将荧光灯照射在培养皿上，他们可以快速确定病毒颗粒是否成功进入细胞并激活绿色蛋白。

研究人员发现了一些能防止病毒进入的提取物，然后将重点放在活性最强的植物上：高大的黄花和鹰蕨。这两种植物都原产于北美洲，以美洲原住民的传统药用而闻名。

其他实验表明，植物提取物的保护力在SARS-CoV-2的四种变体中发挥作用：α、θ、δ和γ。

为了进一步检验这些结果，Quave实验室与合著者雷蒙德·希纳齐（Raymond Schinazi）、埃默里儿科教授、埃默里生化药理学实验室主任以及美国国立卫生研究院赞助的埃默里大学艾滋病研究中心内HIV治疗科学工作组联合主任合作。作为抗病毒药物开发的世界领导者，Schinazi以其在突破性HIV药物方面的开创性工作而闻名。

Schinazi实验室更高的生物安全等级使研究人员能够在实验中使用传染性SARS-CoV-2病毒而非VLPs测试这两种植物提取物。结果证实了高大的黄花和鹰蕨提取物抑制SARS-CoV-2与活细胞结合并感染它的能力。

Quave说：“我们的研究结果为将来使用天然产品库寻找新的工具或治疗传染病的方法奠定了基础。”。

作为下一步，研究人员正在努力确定使这两种植物提取物阻断与ACE2蛋白结合的确切机制。

对于Risener来说，这个项目最好的部分之一是她自己采集了高大的黄花和鹰蕨的样本。除了收集全球各地的药用植物外，Quave实验室还对南乔治亚州约瑟夫·W·琼斯研究中心的森林进行实地考察。伍德拉夫基金会建立了该中心，以帮助保护曾经主导美国东南部的独特长叶松生态系统的最后残余之一。

Risener说：“走进大自然来识别和挖掘植物真是太棒了。”。“这是很少有药理学研究生能做到的。我从头到脚都会被泥土覆盖，跪在地上，兴奋而快乐。”

她还协助准备植物提取物，并为埃默里植物标本馆安装标本。

她说：“当你自己采集样本，并干燥和保存样本时，你会获得一种个人联系。”。“这和有人在实验室里递给你一小瓶植物材料，然后说‘分析这个’是不同的。”

毕业后，Risener希望从事围绕天然化合物研究的科学政策宣传和教育工作。从植物中提取的一些更著名的药物包括阿司匹林（从柳树中提取）、青霉素（从真菌中提取）和癌症治疗紫杉醇（从红豆杉中提取）。

Risener说：“植物具有如此复杂的化学成分，人类可能无法想象出所有有待发现的植物化合物。”。“植物的巨大药用潜力凸显了保护生态系统的重要性。”