新型螺环硫代嘧啶酮化合物抗单纯疱疹病毒 2 型（HSV-2）的研究：机制探索与潜在应用

为解决现有抗 HSV-2 药物疗效有限及耐药问题，研究人员开展新型螺环硫代嘧啶酮化合物抗 HSV-2 研究。结果显示，化合物 3 抗病毒活性良好，能抑制病毒吸附、复制，调节凋亡通路。这为开发新的抗 HSV-2 疗法提供了方向。

　　在全球范围内，病毒感染对人类健康构成了严重威胁。近年来，像 COVID-19、禽流感、寨卡病毒以及猴痘病毒等大规模病毒爆发事件频发，给人类生命和生活带来极大冲击。其中，单纯疱疹病毒（Herpes simplex virus，HSV）感染极为普遍，全球超过三分之二的人口受到影响 。HSV-2 作为 HSV 的一种，主要通过性接触传播，在 15 - 49 岁人群中，全球约有 5 亿人感染，每年新增病例约 2000 万，在撒哈拉以南非洲地区，其患病率更是高达 70%。HSV-2 感染不仅会引发从局部黏膜皮肤损伤到全身感染等多种疾病，如脑炎、脑膜炎、唇疱疹、生殖器疱疹和疱疹性基质角膜炎等，还可能促进 HIV - 1 的传播。更棘手的是，目前尚无预防 HSV-2 感染的疫苗，现有的抗病毒药物，无论是核苷类抑制剂（如阿昔洛韦、喷昔洛韦、更昔洛韦、泛昔洛韦和伐昔洛韦）还是非核苷类抑制剂（如膦甲酸钠、西多福韦和二十二醇），都存在效力有限和潜在副作用的问题，并且病毒耐药株的出现也使得开发更有效的治疗方案迫在眉睫。

在此背景下，来自开罗大学（Cairo University）等多个研究机构的研究人员开展了一项关于新型螺环硫代嘧啶酮化合物抗 HSV-2 的研究。该研究成果发表在《Virology Journal》上。

研究人员为了探究新型螺环硫代嘧啶酮化合物对 HSV-2 的抗病毒活性及作用机制，进行了一系列实验。研究中主要运用了以下关键技术方法：

1. 细胞培养与病毒实验：使用非洲绿猴肾细胞（Vero），在添加 10% 胎牛血清（FBS）和 1% 青霉素 / 链霉素混合物的杜氏改良 Eagle 培养基（DMEM）中培养。实验所用的人类单纯疱疹病毒 2 型由埃及 Nawah - Scientific Centre 提供。
2. 活性与毒性检测：通过结晶紫试验检测化合物的细胞毒性，计算 50% 细胞毒性浓度（CC₅₀）；采用 MTT 法筛选化合物的抗病毒活性，测定 50% 抑制浓度（IC₅₀） ，并据此计算选择性指数（SI）。
3. 机制研究：分别从病毒吸附、复制和融合（杀病毒）三个方面探究化合物的抗病毒机制。
4. 蛋白分析：运用 Western blotting 技术检测 caspase - 3 蛋白的表达水平，以研究化合物对细胞凋亡途径的影响。
5. 分子对接：将化合物与疱疹病毒进入介质（HVEM）进行分子对接，分析化合物与靶点的结合模式。

研究结果如下：

1. 化合物的细胞毒性和抗病毒活性：研究人员评估了 11 种新合成的嘧啶衍生物对 Vero 细胞活力的影响。结果显示，大多数新衍生物在高达 995 微克 / 毫升的剂量下对 Vero 细胞无毒。在抗病毒活性筛选中，化合物 2、3 和 5c 表现出对 HSV-2 的抑制作用，其中化合物 3 的选择性指数为 11.2，抑制效果最为突出，其 IC₅₀为 45.42 微克 / 毫升 。
2. 抑制机制：进一步研究发现，化合物 3 对 HSV-2 的吸附抑制率约为 83%，对病毒复制的抑制率为 34%，杀病毒机制抑制率为 8%。化合物 5c 的吸附抑制率为 42%，复制抑制率为 30%，杀病毒机制抑制率为 15%。化合物 2 的吸附抑制率为 32%，复制抑制率为 26%，杀病毒机制抑制率为 8%。这表明化合物 3 主要通过抑制病毒吸附来发挥抗病毒作用。
3. Western blot 分析：通过 Western blot 检测发现，与对照样本相比，化合物 3 处理的病毒样本在感染后不同时间点（1、3、6、12 和 24 小时），caspase - 3 蛋白表达水平降低。这说明化合物 3 可能通过下调 caspase - 3 蛋白表达来减轻病毒感染引起的细胞病变效应（CPE）。
4. 分子对接：分子对接研究表明，化合物 3 的二酮部分（PhNHOC - CH - COMe）与 HVEM 的 Asn78 和 His96 侧链形成氢键，与 Val80 通过末端甲基形成疏水相互作用，与 Asp95 通过苯环部分形成疏水相互作用，并且苯环与 His96 的吡啶环发生 π - π 堆积相互作用。这些相互作用表明化合物 3 可能作为一种进入抑制剂，通过与 HVEM 的变构相互作用影响 HSV-2 病毒的吸附。

研究结论与讨论：该研究成功鉴定出化合物 3（2 - ((5 - 氰基 - 4 - 氧代 - 1,3 - 二氮杂螺 [5.5] 十一烷 - 2 - 基) 硫代)-3 - 氧代 - N - 苯基丁酰胺）是一种有效的 HSV-2 抑制剂。化合物 3 干扰了 HSV-2 生命周期中的关键阶段 —— 病毒吸附和复制，同时对正常细胞具有良好的选择性指数和较低的细胞毒性。其抗病毒活性与其结构，特别是二酮部分密切相关，这为基于类似化学框架开发新的抗病毒药物提供了潜在的方向。分子对接研究为化合物 3 作为进入抑制剂的作用机制提供了新的见解。总体而言，这些研究结果为进一步研究和优化化合物 3 及其衍生物作为 HSV-2 感染的可行治疗方案奠定了基础，有望推动抗 HSV-2 药物的发展，为全球公共卫生事业做出贡献。