军事医学研究院段小涛课题组STTT：出乎意料！软骨保健药物D-氨基葡萄糖可有效预防新冠及多种冠状病毒感染

冠状病毒传染性强，突变率高，易产生耐药性，给人类健康造成严重威胁。目前已知能感染人的冠状病毒共有七种：HCoV-229E, HCoV-OC43,HCoV-NL63, HCoV-HKU1, SARS, MERS和 SARS-CoV-2。固有免疫是机体抵御冠状病毒感染的第一道防线。冠状病毒感染宿主细胞后，首先被RIG-I样受体识别，激活线粒体抗病毒信号蛋白 MAVS，MAVS招募激酶TBK1进一步磷酸化IRF3，使其转位入核诱导干扰素表达，发挥抗病毒效应。临床研究发现与轻症患者相比，新冠肺炎重症患者体内的干扰素水平受到显著抑制^{1, 2}。军事医学研究院段小涛课题组前期研究发现O-GlcNAcylation修饰是调控宿主对抗RNA病毒的关键分子事件，宿主内抗病毒免疫关键防御分子MAVS的激活受到O-GlcNAcylation修饰直接控制，这是一套全新的宿主抗病毒免疫防御机制³。课题组在此基础上提出并验证天然营养补充剂D-氨基葡萄糖（D-glucosamine）可特异性上调MAVS O-GlcNAcylation修饰水平，提高机体对抗RNA病毒感染的免疫防御能力（包括甲型流感IAV、耐药性流感、水疱型口膜炎病毒、肠道病毒等）。

近日段小涛课题组在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志发表题为Oral administration of D-glucosamine confers broad-spectrum protection against human coronaviruses including SARS-CoV-2的学术论文，揭示并验证了D-氨基葡萄糖具备针对包括新冠在内的多种冠状病毒的对抗活性，口服给予D-氨基葡萄糖可有效降低新冠病毒感染者体内病毒载量、减轻病毒诱发的肺部炎症。

研究人员首先建立SARS-CoV-2感染的细胞模型（包括Calu-3、Huh7等）， 体外实验发现D-氨基葡萄糖可显著降低SARS-CoV-2在细胞中的复制水平。动物实验表明每日灌胃350 mg/kg的D-氨基葡萄糖，可显著降低SARS-CoV-2感染小鼠支气管和肺脏中的病毒载量，缓解感染小鼠肺部炎性浸润程度。机制研究表明，D-氨基葡萄糖通过提高SARS-CoV-2诱导的Ⅰ型和Ⅲ型干扰素及下游的干扰素刺激基因 (ISGs)表达，发挥针对SARS-CoV-2的抑制作用。研究人员同时验证了D-氨基葡萄糖针对不同种属冠状病毒（包括α属冠状病毒HCoV-229E和β属冠状病毒HCoV-OC43等）的抑制作用，证实D-氨基葡萄糖具有广谱抗冠状病毒活性。段小涛课题组针对氨糖及其衍生物已获批多项抗病毒药物发明专利。氨糖抗新冠临床有效性目前已得到国际多中心临床试验⁴ (ClinicalTrials.gov: NCT04706416)以及大规模回顾性队列研究的支持⁵。同传统的抗病毒药物相比，（1）D-氨基葡萄糖几乎无毒副作用，在预防给药方面具有明显优势；（2） D-氨基葡萄糖通过提高宿主免疫能力发挥抗病毒作用，具有广谱抗病毒活性，可应对冠状病毒多种突变风险。

军事医学研究院段小涛研究员、秦成峰研究员为本文的共同通讯作者；军事医学研究院齐琦博士、陈奇博士和中部战区总医院董玉梅副主任技师为本文的共同第一作者；本项工作是在国家生物医学分析测试中心李爱玲研究员等多位专家的悉心指导下完成；研究过程得到了复旦大学基础医学院张荣教授团队、中国医学科学院医药生物技术研究所李玉环研究员团队、中部战区总医院疾控科靳桂明主任以及军事医学研究院郑爱萍研究员、邓永强研究员的指导和大力支持。

参考文献

1、JÉRÔME HADJADJ et al. (2020). Impaired type I interferon activity and inflammatory responses in severe COVID-19 patients. Science 369, 718-724.

2、PAUL BASTARD et al. (2020). Auto-antibodies against type Ⅰ IFNs in patients with life-threatening COVID-19. Science 370.

3、Nan Song et al. (2019). MAVS O-GlcNAcylation Is Essential for Host Antiviral Immunity against Lethal RNA Viruses. Cell Rep 27, 2386-2396.

4、Ameer E. Hassan. (2021). An observational cohort study to assess N-acetylglucosamine for COVID-19 treatment in the inpatient setting. Ann Med Surg 68, 102574.

5、Meijun Meng et al. (2023). Associations of habitual glucosamine use with SARS-CoV-2 infection and hospital admission and death with COVID-19: Evidence from a large population based cohort study. J Med Virol 95, e28720.