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维生素与类固醇和潜在的抗病毒药如何影响SARS-CoV-2

越来越多的证据表明,维生素D以及维生素K和A可能有助于对抗COVID-19。布里斯托大学的一项新研究发表在德国化学学会的《 Angewandte Chemie》杂志上,显示了它们以及其他抗病毒药物可能如何起作用。

研究表明,这些膳食补充剂和化合物可以与病毒突增蛋白结合,因此可能降低SARS-CoV-2的感染性。相反,胆固醇可能会增加传染性,这可以解释为什么高胆固醇被认为是导致严重疾病的危险因素。

最近,布里斯托尔大学的研究人员表明,亚油酸与病毒刺突蛋白中的特定位点结合,并且这样做可以将刺突锁定为封闭的,不易感染的形式。现在,一个研究小组已经使用计算方法来寻找可能与潜在治疗效果相同的其他化合物。他们希望通过防止病毒突突蛋白打开得足以与人蛋白(ACE2)相互作用来防止人细胞被感染。新的抗病毒药物可能需要花费数年的时间进行设计,开发和测试,因此研究人员在经过批准的药物和维生素库中进行了研究,以确定可能与SARS-CoV-2穗突蛋白内部最近发现的“可药物化口袋”结合的那些药物。

该小组首先使用计算机模拟研究了亚油酸对加标的影响,以表明它稳定了封闭形式。进一步的模拟表明,地塞米松是一种有效的治疗COVID-19的药物,它也可能与该位点结合,除了对人体免疫系统产生影响外,还有助于降低病毒的感染性。

然后,研究小组进行了模拟,以查看哪些其他化合物与脂肪酸位点结合。这确定了一些通过实验发现对病毒具有活性的药物,表明这可能是它们阻止病毒复制的一种机制,例如通过以与亚油酸相同的方式锁定刺突结构。

研究结果表明,在可用药物和饮食成分中有几种候选药物,包括一些在实验室中发现可延缓SARS-CoV-2繁殖的药物。这些可能与SARS-CoV-2突突蛋白结合,并可能有助于防止细胞进入。

模拟还预测脂溶性维生素D,K和A以相同的方式结合到刺突上,从而使刺突不易感染细胞。

生物化学学院高级研究助理(生物分子模拟) Deborah Shoemark博士对峰值进行了模拟,他解释说:“我们的发现有助于解释某些维生素在对抗COVID方面比常规的对人体免疫系统的支持更直接的作用。 。

肥胖是严重COVID的主要危险因素。维生素D是脂溶性的,并倾向于在脂肪组织中积累。这可以降低肥胖者体内可用的维生素D量。在大流行期间,其中一些维生素缺乏症较为常见的国家也遭受了严重的打击。我们的研究表明,一些必需的维生素和脂肪酸(包括亚油酸)可能有助于阻碍刺突/ ACE2相互作用。其中任何一种的缺乏都可能使病毒更容易感染。”

预先存在的高胆固醇水平与严重COVID-19的风险增加有关。关于SARS-CoV-2穗蛋白与胆固醇结合的报道,导致研究小组研究了它是否可以在脂肪酸结合位点结合。他们的模拟表明它可以结合,但可能对长钉的锁定构象造成不稳定影响,并倾向于开放的,更具感染性的构象。

Shoemark博士继续说:“我们知道降低胆固醇的他汀类药物的使用可以降低发生严重COVID的风险,并缩短了不太严重的情况下的恢复时间。无论胆固醇是否破坏了“良性”,“封闭构象”的稳定性,我们的结果表明,通过与刺突直接相互作用,病毒可以隔离胆固醇以达到促进细胞进入所需的局部浓度,这也可以解释观察到的损失感染后循环胆固醇的变化。”

布里斯托尔 化学学院的阿德里安·穆赫兰德教授补充说:“我们的模拟表明,在亚油酸位点结合的某些分子如何影响尖峰的动力学并将其锁定为封闭状态。他们还表明,抗病毒的药物和维生素可能以相同的方式起作用。针对这个站点可能是获得新的抗病毒药物的途径。下一步将是研究膳食补充剂的作用并测试细胞中的病毒复制。”

甲骨文公司负责研究的副总裁艾莉森·德本威克·米勒(Alison Derbenwick Miller)表示:“令人激动的是,研究人员获得了关于SARS-CoV-2如何与人类细胞相互作用的新见解,这最终将带来对抗COVID-19的新方法。我们很高兴Oracle的高性能云基础架构正在帮助推进这种改变世界的研究。不断发展全球连接的云计算研究人员社区,正是Oracle for Research旨在做到的。”

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