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狂犬病是由狂犬病病毒引起的一种高度致死性的人兽共患传染病,以侵害中枢神经系统为特征,引起人和其他哺乳动物的脑炎。据统计全世界每年有超过6万人死于狂犬病,超过1,500万人接受暴露后预防免疫。狂犬病主要发生在发展中国家,其中亚洲和非洲占绝大多数。我国是狂犬病高发地区,每年有近千人死于狂犬病,死亡人数居世界第二位,仅次于印度。到目前为止,狂犬病仍是一种无法治愈的疾病,唯一的预防方法是在暴露前或暴露后进行疫苗接种。一旦出现临床症状,病死率高达100%。因此,治疗狂犬病具有十分重要的意义。1,2,3,4,6-五没食子酰基葡萄糖(1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose,PGG)是一种水解性多酚类鞣质,广泛存在于多种传统药用植物中。它具有多种生物学活性,包括抗癌症、抗炎症、抗氧化作用,同时它还具有广泛的抗病毒作用,其是否具有抗狂犬病病毒的活性目前尚没有报道。据报道目前已有的广谱抗RNA病毒活性的药物,包括核苷酸类似物、干扰素、利巴韦林、氯胺酮和异丙肌苷(isoprinosine,IPS)等,由于IPS已经被报道具有很好的抑制狂犬病病毒的作用,因此,我们以IPS作为对照,在检测PGG药效的同时,比较两种化合物在体内外的治疗效果,并探讨PGG抑制病毒复制的分子机制。首先,我们采用SRB法检测PGG的细胞毒性(半数细胞毒性浓度,CC50),通过测定病毒滴度来检测它对狂犬病病毒CVS-11的抑制率(半数抑制浓度,IC50),结果用选择性指数(SI=CC50/IC50)来表示PGG抗狂犬病病毒效果的安全范围。我们的结果显示PGG的CC50和IC50分别为22.48±2.20μM和3.90±0.82μΜ,其SI为5.76,表明PGG具有明显的抑制狂犬病病毒的作用。其次,我们通过直接免疫荧光实验检测病毒滴度的结果表明10μM PGG可降低CVS-11的病毒滴度达50倍,通过相对荧光定量PCR检测病毒基因mRNA表达的结果表明10μM PGG可降低病毒基因的表达达90%,通过Western blotting检测病毒蛋白表达的结果表明10μM PGG可降低病毒蛋白的表达达70%。另外,我们还发现PGG不仅可以抑制狂犬病病毒CVS-11的吸附和侵入,而且可以直接灭活狂犬病病毒。此外,小鼠体内实验表明腹腔注射10 mg/kg PGG可缓解狂犬病病毒感染小鼠的体重下降和小鼠临床症状的恶化,并降低27.3%的小鼠死亡率。为了探讨PGG抑制狂犬病病毒复制的分子机制,我们检测了PGG对细胞自噬的影响,因为之前有研究表明狂犬病病毒会促进细胞自噬,并且自噬有利于病毒的复制。我们的结果表明PGG通过哺乳动物雷帕霉素的靶点(mTOR)依赖的方式抑制细胞自噬进而抑制狂犬病病毒的复制。同时,我们通过microRNA芯片和液相质谱分析发现狂犬病病毒CVS-11感染可引起宿主细胞中包括miR-455-5p在内的多种miRNAs的变化,而PGG可引起包括SOCS3在内的多种宿主蛋白的改变。随后,我们通过一系列实验证实:狂犬病病毒可诱导宿主细胞中SOCS3蛋白的下调,进而诱导STAT3的激活来促进病毒的复制。结合microRNA芯片的结果,我们发现PGG可以逆转CVS-11引起的miR-455-5p表达上调,而miR-455-5p可以直接靶向于SOCS3的3’-UTR进而介导SOCS3的表达上调,并抑制STAT3的激活。因此,我们推测PGG可通过逆转CVS-11引起的miR-455-5p/SOCS3/STAT3信号通路来抑制狂犬病病毒的复制。随后,我们进一步证实:CVS-11引起的STAT3激活可抑制免疫因子IL-10和IFN-α的表达,从而抑制机体的免疫应答,而PGG恰好逆转了这一过程,释放了STAT3介导的IL-10和IFN-α的表达,从而激活机体免疫应答。以上研究证实PGG通过逆转狂犬病病毒引起的miR-455-5p/SOCS3/STAT3信号通路,释放IL-10和IFN-α的表达,进而促进免疫应答来发挥重要的作用。综上所述,PGG不仅可以直接灭活狂犬病病毒,以及抑制病毒的吸附和侵入,并且可以在病毒感染后抑制病毒基因、蛋白的表达。一方面PGG通过mTOR依赖的方式抑制细胞自噬进而抑制狂犬病病毒的复制,另一方面PGG通过逆转由狂犬病病毒激活的miR-455-5p/SCOS3/STAT3信号通路来促进由IL-10和IFN-α介导的免疫应答,从而抑制狂犬病病毒的复制。此外,我们的体内实验结果显示PGG可缓解感染狂犬病病毒小鼠的临床症状,并且可降低27.3%的死亡率。总的来说,我们的结果表明PGG具有很好的抗狂犬病病毒的作用,很有希望成为抗狂犬病病毒药物的潜在候选化合物。