常用抗生素有望对抗寨卡病毒感染

2015年，由于全球爆发的寨卡病毒感染，数百名儿童出生时患有大脑畸形。最近，美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员利用各种先进的药物筛选技术，测试了1万多种化合物，以寻找治愈方法。令他们惊讶的是，他们发现广泛使用的抗生素甲西环素在预防小鼠大脑感染和减少与病毒相关的神经问题方面有效。此外，他们还发现，最初用于治疗阿尔茨海默病和炎症的药物也可能有助于治疗感染。

”在世界各地，寨卡病毒的爆发给许多儿童及其家庭带来了毁灭性的长期神经问题。虽然感染率下降了，但威胁依然存在，美国国立卫生研究院的高级研究员Avindra Nath博士说国家神经疾病和中风研究所他是这项研究的资深作者发表于PNAS．“我们希望这些有希望的结果是为世界抗击下一次潜在疫情做好准备的良好的第一步。”

这项研究是Nath博士团队的科学家和Anton Simeonov博士领导的实验室的研究人员合作进行的，Anton Simeonov博士是美国国立卫生研究院的科学主任国家推进转化科学中心(NCATS)和Radhakrishnan Padmanabhan博士，微生物学与免疫学教授，乔治城大学医学中心华盛顿特区

的Zika病毒主要是由埃及伊蚊蚊子。2015年和2016年，至少有60个国家报告了感染病例。其中一些国家还报告说，受感染的母亲生下的婴儿由于一种叫做胎儿的发育性大脑疾病而生下的婴儿头部异常小头小畸型．在一些成年人中，感染是几种神经系统疾病的原因，包括格林-巴利综合征，脑炎,脊髓炎．尽管许多科学家已经尝试过，但他们还没有发现有效的治疗方法或疫苗。

在这项研究中，研究人员通过阻断一种名为NS2B-NS3寨卡病毒蛋白酶的蛋白质的活性来寻找阻止病毒繁殖的药物。寨卡病毒是一种蛋白质胶囊，携带长串rna编码指令，用于制造更多的病毒蛋白质。在感染过程中，病毒将RNA注入细胞，导致这些蛋白质的产生，这些蛋白质并排排列在一起，就像塑料模型飞机套件中的部件一样。然后，NS2B-NS3蛋白酶将每个蛋白质断开，所有这些蛋白质都是组装新病毒颗粒的关键。

蛋白酶就像剪刀。阻断蛋白酶活性是对抗许多病毒的有效策略，纳特实验室的有机化学家、研究负责人瑞秋·艾布拉姆斯(Rachel Abrams)博士说。“我们希望尽可能广泛地寻找可以阻止蛋白酶将寨卡病毒多蛋白切割成活性片段的药物。”

为了找到合适的人选，艾布拉姆斯博士与西蒙诺夫博士和帕德马纳班博士团队的科学家们合作，创建了测定或测试，以评估药物在含有数百个微型试管的培养皿中阻断NS2B-NS3寨卡病毒蛋白酶活性的能力。每一种检测方法都适用于不同的筛选技术。然后，他们用这些分析同时测试了存储在三个独立库中的数千个候选基因。

一项对2000种化合物的初步筛选表明，常用的基于四环素的抗生素药物，如methacycline，可能有效阻断蛋白酶。

与此同时，对超过10,000种化合物的大规模筛选帮助确定了一种名为MK-591的研究抗炎药物和一种名为JNJ-404的失败抗阿尔茨海默病药物作为潜在的候选药物。一个包含13万多种化合物的虚拟屏幕也被用来帮助发现候选人。为此，研究人员将其他筛选结果输入计算机，然后使用基于人工智能的程序来了解是什么使一种化合物能够很好地阻断NS2B-NS3寨卡病毒蛋白酶活性。

”这些结果表明，利用最新的技术进步可以帮助研究人员找到可以用于对抗其他疾病的治疗方法，”她说。

寨卡病毒优先感染大脑中的干细胞。科学家们怀疑这就是为什么感染对新生儿的伤害大于对成年人的伤害。在培养皿中培养的神经干细胞的实验表明，本研究中确定的所有三种药物都可以抵消这些问题。用甲基环素、MK-591或JNJ-404处理细胞可以减少寨卡病毒感染。

由于四环素是美国食品和药物管理局批准的药物，已知可以穿过孕妇的胎盘，研究人员将重点放在了甲西环素上，并发现它可能会减少由寨卡病毒引起的一些神经发育问题。例如，受寨卡病毒感染的新生小鼠在接受甲西环素治疗后具有更好的平衡能力，并且比服用安慰剂的小鼠更容易翻身。脑部检查表明，这是因为抗生素减少了感染和神经损伤。然而，抗生素并没有完全抵消寨卡病毒造成的危害。感染病毒的小鼠的体重比对照组小鼠低，无论小鼠是否接受甲环素治疗。

”这些结果表明，基于四环素的抗生素至少可以有效预防与寨卡病毒感染相关的神经系统问题艾布拉姆斯博士说。”鉴于它们被广泛应用，我们希望能够在临床中快速测试它们的潜力试用．”