【摘 要】
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大口黑鲈弹状病毒病是由大口黑鲈弹状病毒(Micropterus salmoides rhabdovirus,MSRV)引起的一种对大口黑鲈造成致命性威胁的流行性疾病。该病主要感染大口黑鲈苗种,传播速度快,致死率高,一旦发病,在一周内可导致90%的鱼类死亡。目前,由于大口黑鲈弹状病毒病商业化疫苗的缺乏和对疾病治疗的需求,药物防控技术仍然在该病的防控中占据重要地位。现有的报道表明,天然化合物厚朴酚与和
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:31972841);
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大口黑鲈弹状病毒病是由大口黑鲈弹状病毒(Micropterus salmoides rhabdovirus,MSRV)引起的一种对大口黑鲈造成致命性威胁的流行性疾病。该病主要感染大口黑鲈苗种,传播速度快,致死率高,一旦发病,在一周内可导致90%的鱼类死亡。目前,由于大口黑鲈弹状病毒病商业化疫苗的缺乏和对疾病治疗的需求,药物防控技术仍然在该病的防控中占据重要地位。现有的报道表明,天然化合物厚朴酚与和厚朴酚展现出多种抗病毒活性,而且它们结构简单,易于合成及修饰改造,是药物开发的理想先导化合物。基于此,本研究测定了厚朴酚与和厚朴酚离体抗MSRV活性,初步探讨了厚朴酚与和厚朴酚的抗病毒机制,并对其在体抗MSRV效果进行了验证;此外,对前期研究合成的66种厚朴酚/和厚朴酚衍生物进行了抗MSRV活性评价与构效关系研究,以期为开发新型高效抗MSRV药物提供理论基础。主要取得以下结果:1.厚朴酚/和厚朴酚离体抗MSRV活性研究基于安全浓度的测定,以实时定量PCR(RT-q PCR)评估了厚朴酚与和厚朴酚的抗MSRV效果,结果显示厚朴酚与和厚朴酚均具有抗病毒活性,其48 h的半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50)分别为10.25μM和2.82μM。此外,厚朴酚与和厚朴酚能够抑制由MSRV诱导的细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),并显著降低MSRV在24、48、72、96 h的病毒滴度(p<0.05)。而且,厚朴酚与和厚朴酚均能够抑制由MSRV引起的草鱼卵巢细胞(grass carp ovary,GCO)凋亡。尽管厚朴酚与和厚朴酚都抑制了MSRV粒子的释放,但在其复制阶段,厚朴酚主要在中期(4-6 h)发挥抗病毒作用,而和厚朴酚主要在早期(0-4 h)发挥抗病毒作用。2.厚朴酚/和厚朴酚在体抗MSRV活性研究为了全面评价厚朴酚与和厚朴酚的抗MSRV效果,我们在福建省福州市闽侯县南屿镇五都村大口黑鲈养殖场进行了这两种药物在体抗MSRV应用。利用存活率统计和病毒量测定对厚朴酚与和厚朴酚的在体抗MSRV效果进行评估,结果发现厚朴酚与和厚朴酚显著降低了感染MSRV大口黑鲈的死亡率(p<0.01),将其存活率分别提高了72%和76%;并在感染的第1、2、4天显著降低了大口黑鲈肝、脾和肾中的病毒载量(p<0.01),表明厚朴酚与和厚朴酚对感染MSRV的大口黑鲈具有较好的保护作用。3.厚朴酚/和厚朴酚衍生物抗MSRV构效关系研究为了设计合成活性更高、毒性更低的化合物,我们对厚朴酚/和厚朴酚衍生物的抗MSRV构效关系进行了研究。基于前期研究合成的66种衍生物,发现31种衍生物具有抗MSRV活性,其中3号衍生物抗病毒活性最好,IC50值为0.92μM,其活性大于厚朴酚与和厚朴酚。随后,以该衍生物为模板分子,采用三维定量构效关系法成功建立了具有统计学意义的抗MSRV Co MFA模型(交叉验证系数q~2为0.534,F值为176.906,回归系数r~2为0.987),预测值与试验值的拟合图说明该模型具有良好的预测能力。此外,通过对三维等势图进行分析后发现在厚朴酚与和厚朴酚的C-3、C-3’和C-7’位置引入大体积基团,在C-4和C-9位置减小取代基的体积,以及在C-3’位置引入吸电子基团会提高抗MSRV活性。该部分研究结果为后续抗MSRV药物的设计合成提供了依据。综上所述,厚朴酚与和厚朴酚在体外和体内均表现出抗MSRV活性,其中和厚朴酚效果要优于厚朴酚;在抗病毒机制方面,尽管厚朴酚与和厚朴酚是同分异构体,但二者却表现出了显著差异,前者主要在MSRV复制的4-6 h发挥抗病毒作用,而后者主要在MSRV复制的0-4 h发挥抗病毒作用;进一步的构效关系研究表明在厚朴酚与和厚朴酚的C-3、C-3’和C-7’位置增大取代基的体积,在C-4和C-9位置减小取代基的体积以及在C-3’位置引入吸电子基团会提高抗MSRV活性。本研究为水产养殖上抗MSRV药物的应用提供了参考,为后续设计合成更加高效的抗MSRV化合物奠定了基础。
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