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在当今全球疫情频发、病毒变异不断的大背景下,寻找新型、便捷、安全的病毒防控手段成为医学界的重要课题。近日,一项发表于《自然》子刊的研究显示,美国宾夕法尼亚大学Daniell实验室联合多机构开发出一种含有广谱抗病毒蛋白FRIL的临床级口香糖,能够有效中和多种常见口腔传播病毒,包括甲型流感(H1N1、H3N2)及单纯疱疹病毒(HSV-1和HSV-2),为控制病毒传播提供了全新思路。
研究表明,口腔内的病毒载量与疾病传播风险密切相关,其传播效率远高于鼻腔途径——高出3到5个数量级。这一发现使得口腔成为防控病毒感染的关键部位。
目前,尽管已有针对部分病毒(如流感、新冠)的疫苗,但疫苗接种率低、免疫持续时间有限以及病毒变异等因素,大大削弱了预防效果。更令人担忧的是,至今尚无针对HSV-1和HSV-2的有效疫苗,而这些病毒通过唾液、接吻或性接触广泛传播,感染人群庞大。
因此,研究人员提出:在病毒进入人体或排出体外之前,在口腔内就地“拦截”病毒,是一种高效且可行的防控策略。
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研究团队采用了一种创新的植物细胞包封蛋白递送技术,将一种名为FRIL(Flt3 Receptor Interacting Lectin)的广谱抗病毒蛋白嵌入豆科植物粉末中,并进一步制成口香糖制剂。
FRIL是一种来源于豆类植物的凝集素蛋白,具有独特的结合复杂型N-糖链的能力,而这类结构广泛存在于多种病毒表面的包膜蛋白上,例如:新冠病毒的刺突蛋白(Spike),流感病毒的血凝素(HA),单纯疱疹病毒的gB、gD等糖蛋白,通过这种结合能力,FRIL可以促使病毒颗粒发生聚集,从而失去感染能力。
在实验中,研究人员评估了FRIL口香糖对以下四种病毒的中和效果:甲型流感病毒 H1N1,甲型流感病毒 H3N2,单纯疱疹病毒1型(HSV-1),单纯疱疹病毒2型(HSV-2)。
结果显示:在斑块减少试验(plaque reduction assay)中,仅需:40 mg/mL口香糖提取物即可中和95%以上的H1N1和H3N2;74 mg/mL用于HSV-2;160 mg/mL用于HSV-1。一个标准剂量为2000 mg的口香糖片剂,其含量足以满足临床需求,且安全性良好,未检测到有毒成分或有害糖苷残留。
此外,研究人员还使用咀嚼模拟器测试了口香糖在实际使用中的释放效率,发现15分钟内超过50%的FRIL被释放出来,表明其具备良好的生物利用度。
该FRIL口香糖不仅表现出优异的抗病毒活性,还在稳定性方面表现突出:在常温下保存长达790天,FRIL仍保持活性;水分含量极低(1.28–5.9%),微生物污染检测合格;不需要冷链运输与储存,极大降低了制造与配送成本。
相比传统注射类抗病毒药物,这种口服局部递送方式避免了复杂的生产工艺和高昂的医疗支出,有望成为一种经济、便捷、适用于大众的公共卫生干预工具。
不同于传统的单克隆抗体或疫苗,FRIL靶向的是病毒包膜上的保守糖链结构,而非易变的蛋白质序列。这使得它对不同毒株和变异体都具有广泛的中和能力,不易因病毒突变而失效。
此前,该技术平台已被成功应用于新冠CTB-ACE2口香糖的研发,并获得FDA批准进入临床试验阶段。此次将FRIL蛋白引入口香糖配方,标志着该平台在多病毒防控领域的进一步拓展。
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这项研究不仅为应对当前流行的高传染性病毒提供了新思路,也为未来应对未知病毒爆发提供了一种“即插即用”的防控工具。研究人员表示,下一步计划开展人体临床试验,以验证该口香糖在真实环境中的抗病毒效果和安全性。
在全球人口密集、流动性强的背景下,一款无需处方、便于携带、易于使用的抗病毒口香糖,可能成为降低病毒传播风险的重要补充手段。
正如研究者所言:“我们正在将大自然赋予植物的力量,转化为守护人类健康的防线。”
这项研究突破性地将植物蛋白与现代制剂技术相结合,为抗病毒防治开辟了新的路径。面对层出不穷的病毒威胁,这种基于天然蛋白、低成本、高稳定性的口香糖制剂,或许将成为未来公共卫生体系中不可或缺的一部分。
参考
Daniell, Henry, et al. "Debulking influenza and herpes simplex virus strains by a wide-spectrum anti-viral protein formulated in clinical grade chewing gum." Molecular Therapy 33.1 (2025): 184-200.
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