《岭南道地药材化橘红在新型冠状病毒疫情防治中的应用》
(中山大学生命科学学院 苏薇薇团队)
1.新型冠状病毒特点及临床表现新型冠状病毒临床症状包括：发热、干咳、乏力、呼吸不畅、腹泻，呼吸困难，严重者进展为急性呼吸窘迫综合征、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒和出凝血功能障碍。其中呼吸系统症状可见咳嗽、肺阻塞、呼吸窘迫、组织炎症浸润；影像学显示，早期肺组织呈现多发小斑片影及间质改变，以肺外带明显，后期发展为双肺多发磨玻璃影、浸润影，严重者可出现肺实变，胸腔积液少见。可以看出，新型冠状病毒对人体的损伤是多方面的，其中以呼吸系统最为严重，既影响肺功能，还会引起急性肺损伤。
先前研究将新型冠状病毒序列与已知感染人类的冠状病毒(SARS与MERS)相比较，发现其与SARS的同源性更高，拥有共同的外类群，相似性约为70%，与MERS相似性约为40%。序列差异主要在ORF1a和编码S-蛋白的spike基因上(冠状病毒与宿主细胞作用的关键蛋白)；同SARS相比，两者与宿主细胞受体直接相互作用的C端RBD结构域同源性非常高，提示新型冠状病毒可能是通过S-蛋白与人ACE2相互作用，从而感染人呼吸道上皮细胞，因此具有很强的对人感染能力[1]。
目前临床应对治疗方案包括：轻症患者静脉或口服莫西沙星或阿奇霉素；重症或危重患者采用抗微生物药物及糖皮质激素治疗。但目前尚无特异性抗病毒药物。因此，研究相关治疗药物及辅助治疗药物很有必要。
2.南药化橘红研究现状
化橘红是岭南道地药材、“十大广药”之一，应用历史悠久，历代本草多有记载，自古以来就有“南方人参”和“一片值千金”之说。化橘红性温味辛、苦，具理气宽中、燥湿化痰之功，用于咳嗽痰多、食积伤酒、呕恶痞闷[2]，明清时代被列为皇室贡品。我们前期的研究表明，化橘红具有明显止咳、祛痰、平喘[3]和抗炎作用[4]；其镇咳方式不是中枢性镇咳，镇咳作用也不依赖于气管内C纤维P物质，而是与快速适配受体(RARs)的放电有关[5]；且对小鼠中枢神经系统[6]、Beagle犬心血管系统和呼吸系统无不良影响[7]。
基于谱效学研究，证实化橘红中黄酮类物质是其药效的主要贡献者，包括：柚皮苷、柚皮素和新北美圣草苷，其中柚皮苷贡献最大。此外，香豆素类物质对化橘红药效具有协同作用，其中橙皮内酯水合物、橙皮内酯、香柑内酯、佛手苷亭贡献较大。
我们的前期研究结果表明，化橘红以及主要有效成分柚皮苷具有止咳、改善肺功能、治疗急性肺损伤的作用，提示该药物在支持性治疗非典型性肺炎药物中具有良好的疗效，相关专利(专利名称：柚皮苷在制备支持性治疗非典型性肺炎药物中的应用，专利号：ZL03126908.7)已授权。此外，我们的前期研究结果表明，柚皮苷经肠道微生物代谢的主要产物是对羟基苯丙酸。根据美国NIH的研究报道，对羟基苯丙酸具有很强的抗病毒免疫反应的作用。
镇咳作用：柚皮苷对临床干咳症状有治疗作用。柚皮苷的镇咳方式为外周性镇咳，其镇咳作用与ATP敏感的钾离子通道的开放、C纤维以及P物质释放无关，而与抑制RARs放电有关；柚皮苷对烟熏所致的豚鼠病理性咳嗽及OVA介导的豚鼠咳嗽变异性哮喘，均具有显著镇咳作用[8-10]。
改善肺功能的作用：柚皮苷能够改善肺功能、调控呼吸道浆液分泌。一方面，柚皮苷能够分别改善香烟及PM2.5所致肺损伤小鼠肺功能：柚皮苷能够升高动态肺顺应性、降低静态肺顺应性、降低肺阻力、增加呼气峰流速、增加FEV20/FVC、改善肺总气量，提示柚皮苷不仅能够改善呼吸肌弹性张力影响弹性阻力，还能够增大呼吸道口径降低气道阻力；另一方面，柚皮苷能通过活化气道上皮细胞基顶膜CFTR的表达与功能，促进Cl-分泌到气道腔，进而通过渗透压活化AQPs促进气道内浆液分泌，同时上调LPS及PM2.5抑制的AQP1与AQP5表达[11, 12]。
图1.柚皮苷对PM2.5诱导小鼠肺功能中(A)静态肺顺应性、(B)动态肺顺应性、(C)肺阻力、(D)呼气峰流速的调控作用。
治疗急性肺损伤的作用：柚皮苷对LPS诱导的急性肺部炎症、CS暴露诱导的慢性气道炎症均具有很好的抑制作用，不仅对LPS诱导的急性肺损伤小鼠急性气道炎症有显著抑制效果，还可以显著抑制烟熏诱导的COPD大鼠及豚鼠慢性气道炎症、粘液高分泌、咳嗽高反应性及气道高反应性等COPD典型症状，并且其对慢性气道炎症的抑制作用与气道中促炎症消退介质LXA4含量呈正相关；一方面，柚皮苷显著抑制BALF中促炎因子IL-8水平、减少中性粒细胞浸润，同时抑制抗炎因子IL-10的降低，促进ALX受体表达；另一方面，柚皮苷具有一定促进炎症消退的作用，可以通过调控炎症介质一氧化氮释放和促氧化因子同型半胱氨酸代谢，发挥减轻肺部炎症及肺组织损伤、促进炎症消退作用，其Arg1、Bhmt、Gnmt 等蛋白可能为柚皮苷抗肺部炎症作用的重要分子靶点[9, 10, 13-18]。
增强抗病毒免疫反应的作用：对羟基苯丙酸作为一种黄酮类化合物的代谢物，可通过增强I型干扰素信号的传导，增强巨噬细胞的免疫反应以及调节抗原呈递细胞与T细胞的功能，进而开启和增强整个机体的抗病毒免疫反应，可在感染前增强I型IFN信号传导来预防流感感染，能够有效解决流感病毒极易变异的特点[19]。我们的前期研究结果表明,柚皮苷口服后可由肠道微生物群分泌的葡萄糖苷酶水解成柚皮素，柚皮素的C环可进一步裂解生成对羟基苯丙酸[20]，进而影响I型干扰素信号的传导调控，增强机体抗病毒免疫反应。
以上研究结果提示中药化橘红在辅助治疗新型冠状病毒中具有一定作用：能够在发挥镇咳、改善肺功能、治疗急性肺损伤作用的同时通过其代谢产物对羟基苯丙酸发挥增强机体抗病毒免疫反应的作用。从而多角度多层次的对新型冠状病毒发挥辅助治疗功效。
3.前期工作
本团队已对中药化橘红进行了前期研究，取得了如下进展：
(1)研究团队具有丰富的化橘红研究经验和国际领先的研发技术手段，拥有多项化橘红相关专利。前期研究表明，化橘红具有镇咳平喘，改善肺功能，治疗急性肺损伤，增强机体抗病毒免疫反应的作用，提示该药物在支持性治疗新型冠状病毒药物中具有良好的疗效。
(2)研究团队已在化橘红研发方面，拥有1项授权中国发明专利(专利名称：柚皮苷在制备支持性治疗非典型性肺炎药物中的应用，专利号：ZL03126908.7)。
4.化橘红在新型冠状病毒疫情防治中的应用
本研究团队前期研究表明，化橘红具有镇咳，改善肺功能，治疗急性肺损伤，增强机体抗病毒免疫反应的作用，提示该药物在支持性治疗新型冠状病毒药物中具有良好的疗效。本课题正是从这一角度开展研究，以期为新型冠状病毒提供治疗方案，为广大人民群众的健康保驾护航，因此对相关疾病的治疗具有重要意义。
我们设想通过与目前临床应对治疗方案联合用药，探讨中药化橘红作为辅助治疗药物在新型冠状病毒中的治疗作用，评价最有联合用药模式，筛选最佳给药剂量。
(1)轻症患者静脉或口服莫西沙星联合口服中药化橘红，考察联合用药对患者咳嗽、肺阻塞、呼吸窘迫、组织炎症浸润的影响，同时考察两者配伍化橘红最佳给药剂量。
(2)轻症患者静脉或口服阿奇霉素联合口服中药化橘红，考察联合用药对患者咳嗽、肺阻塞、呼吸窘迫、组织炎症浸润的影响，同时考察两者配伍化橘红最佳给药剂量。
(3)重症或危重患者采用抗微生物药物联合口服中药化橘红，考察联合用药对患者咳嗽、肺阻塞、呼吸窘迫、组织炎症浸润的影响，同时考察两者配伍化橘红最佳给药剂量。
(4)重症或危重患者采用糖皮质激素联合口服中药化橘红，考察联合用药对患者咳嗽、肺阻塞、呼吸窘迫、组织炎症浸润的影响，同时考察两者配伍化橘红最佳给药剂量。