中研院研究《本草纲目》白扁豆 发现能抑制新冠病毒感染、传播

中研院团队研究本草纲目当中记载的白扁豆,找到抑制新冠肺炎流行的防疫机制。(中研院提供/李侑台北传真)

草药抗疫有研究!中央研究院基因体研究中心研究员马彻与研究技师詹家琮携手合作首度发现《本草纲目》记载过的「白扁豆」,所萃取出的蛋白质FRIL,可抓住新冠病毒表面的糖分子,进而抑制病毒感染、阻断其传播。这项研究提供了新的抗疫研发方向论文已于本月24日刊登于《细胞报告》(Cell Reports)。

詹家琮长年在中草药里找寻传染病科学解方,经过实验发现,《本草纲目》提过的「白扁豆」可有效抑制流感病毒,其效果远超过其他400多种中药,更与常见的西药相当。马彻长期研究全效流感疫苗,他与詹家琮自2016年起便着手研究白扁豆抑制流感病毒的原因,并发现关键就是蛋白质FRIL。

从白扁豆萃取出的FRIL,其结构如同1颗极小型的消波块(约7奈米立方),有4个完全一样、向外突出的端点,这些端点会与糖分子产生结合作用。因此,一个FRIL可同时抓住在其周围的多个糖分子。

由于冠状病毒表面的棘蛋白(Spike Protein)与流感病毒表面一样,皆布满了糖分子,研究团队在今年疫情爆发后,便立即着手将流感研究延续至新冠病毒的测试

在先前的流感实验中,团队发现,在普通的细胞内,流感病毒可长驱直入到细胞核内,造成感染,并在数小时后导致细胞坏死。但在加入FRIL的细胞中,细胞核如同多了金钟罩铁布衫,流感病毒无法进入,感染率大幅下降至10%以下。在新冠病毒的细胞实验中,团队也发现,新冠病毒无法进入经FRIL处理的细胞的细胞膜,有效抑制感染至5%以下。

针对流感,研究人员已进一步做过小鼠实验。结果显示,在致死剂量的H1N1流感病毒感染之下,从鼻腔喷入FRIL(3mg/kg)的小鼠中,有7成安然无恙,而没有FRIL保护的小鼠,则在8天内全部死亡。不仅如此,团队近一步将FRIL与目前对多种流感有效的广效抗体FI6比较,发现在11种流感病毒株中,FRIL的抑制能力涵盖比FI6更多种的流感,其效力也更强。

今年4月,研究团队在取得台湾大学疾管署提供的病毒株后(hCoV-19/Taiwan/NTU04/2020),便开始测试FRIL对新冠病毒的抑制能力。经实验发现,只要极少量的FRIL,就可以抑制SARS-CoV-2 感染细胞,甚至在感染以后才给予FRIL都有显著的效果。当病毒感染细胞的过程中加入FRIL,FRIL几乎是全方位的抓住四周的棘蛋白,使病毒因此动弹不得而无法进行攻击、复制。

马彻表示,目前的成果仍属基础研究,要进一步将研究转化成治疗或预防的医药用品,还有很长的一段路。不过,白扁豆不仅是《本草纲目》里所记载的草药,其实也是世界上许多地方(如印度东南亚)的日常食物代表人类食用白扁豆的历史上千年,安全、可靠度高。