桉树精油抑制SARS-CoV-2 Spike假型慢病毒感染细胞

Eucalyptus Essential Oil Inhibits Cell Infection by SARS-CoV-2 Spike Pseudotyped Lentivirus.

作者信息Sara Alonso Fernandez, Hector F Pelaez-Prestel, Alvaro Ras-Carmona, Juan Mozas-Gutierrez, Raquel Reyes-Manzanas, Pedro A Reche
PMID39200349
发布时间2024-08-19
DOI10.3390/biomedicines12081885

实验完整度

研究包含细胞毒性检测、假病毒感染抑制实验、荧光显微镜验证,但缺乏体内实验和机制验证。

主要模型

hACE2-293T细胞 SARS-CoV-2 Spike假型慢病毒 VSV假型慢病毒

重点核对

EEO和EOL的非细胞毒性浓度选择(≤0.1% v/v) IC50值测定(SARS-CoV-2假病毒:EEO 0.00895%,EOL 0.0042%;VSV假病毒:EEO 0.069%,EOL 0.0089%) 感染抑制实验中的病毒滴度(约3×10^6 RLU/mL)和孵育时间(72小时) 可溶性hACE2作为阳性对照

摘要

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)由于新变异株的感染仍是公共卫生关注的问题。因此,寻找对所有SARS-CoV-2变异株有效的预防和治疗方法具有重要意义。本研究以SARS-CoV-2 Spike假型慢病毒(SARS-CoV-2假病毒)和转染人血管紧张素转换酶2的293T细胞(hACE2-293T细胞)为模型,检测了桉树精油(EEO)和桉叶油素(EOL)预防SARS-CoV-2感染的能力。首先,使用MTT比色法测定EEO和EOL的细胞毒性,选择无细胞毒性浓度≤0.1%(v/v)用于进一步分析。随后,在细胞培养中评估EEO和EOL阻止hACE2-293T细胞感染SARS-CoV-2假病毒的能力,使用基于荧光素酶的检测。我们发现EEO和EOL显著减少SARS-CoV-2假病毒感染,IC50值分别为0.00895%和0.0042%(v/v)。同样,EEO和EOL也减少了水疱性口炎病毒(VSV)假病毒的感染,尽管需要更高的浓度。因此,EEO和EOL可能至少部分通过不依赖Spike的途径抑制SARS-CoV-2感染,支持将这些制剂用于芳香疗法作为具有成本效益的抗病毒措施。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
桉树精油(EEO)及其主要成分桉叶油素(EOL)能否抑制SARS-CoV-2假病毒感染细胞,以及其作用机制是否依赖于Spike蛋白?
核心机制
EEO和EOL可能通过不依赖Spike的途径抑制病毒感染,可能通过直接作用于病毒包膜或掩盖病毒蛋白,但具体机制尚未完全阐明。
主要证据
EEO和EOL显著抑制hACE2-293T细胞感染SARS-CoV-2假病毒,IC50值分别为0.00895%和0.0042%(v/v);同时也能抑制VSV假病毒感染,但所需浓度更高,提示非Spike依赖机制。
研究意义
EEO和EOL有望作为低成本抗病毒药物,支持芳香疗法用于预防SARS-CoV-2感染,尤其适用于养老院和医疗机构。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细胞毒性评估

确定EEO和EOL的非细胞毒性浓度范围,以确保后续感染抑制实验的安全性。

使用MTT比色法在293T细胞中检测不同浓度(0-1% v/v)的EEO和EOL处理72小时后的细胞活力,计算死亡细胞百分比和CC50值。

2

假病毒制备和细胞系构建

产生携带SARS-CoV-2 Spike蛋白或VSV G蛋白的假病毒颗粒,以及表达hACE2受体的293T细胞,用于感染实验。

使用293T细胞共转染HIV骨架质粒、包装质粒和包膜质粒,获得SARS-CoV-2和VSV假病毒;将hACE2质粒转染至293T细胞,并通过流式细胞术确认表达。

3

假病毒滴定

确定假病毒的感染滴度,以选择适宜实验的病毒量。

将系列稀释的假病毒感染hACE2-293T或293T细胞,72小时后检测荧光素酶活性,绘制RLUs与稀释度的关系曲线,选择线性范围内约3×10^6 RLU/mL的病毒量。

4

感染抑制实验

评估EEO和EOL对SARS-CoV-2和VSV假病毒感染的抑制作用。

将假病毒与不同浓度EEO或EOL预先混合,加入hACE2-293T或293T细胞共培养,72小时后检测荧光素酶活性,计算感染分数和IC50值。

5

荧光显微镜验证

通过直接可视化感染细胞,验证EOL对SARS-CoV-2假病毒感染的抑制作用。

hACE2-293T细胞感染SARS-CoV-2假病毒,在有或没有EOL(0.03% v/v)的条件下培养72小时,使用荧光显微镜拍摄5个随机视野,计数荧光阳性细胞数。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素Lonza--
链霉素Lonza--
谷氨酰胺----
多聚-L-赖氨酸Sigma-Aldrich--
磷酸盐缓冲液Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
Opti-MEM培养基Gibco--
HIV慢病毒骨架质粒(NR-52516)BEI ResourcesNR-52516
Spike质粒(NR-53765)BEI ResourcesNR-53765
Gag-Pol质粒(NR-52517)BEI ResourcesNR-52517
Tat1b质粒(NR-52518)BEI ResourcesNR-52518
Rev1b质粒(NR-52519)BEI ResourcesNR-52519
hACE2质粒(HG10108-CH)Sino BiologicalHG10108-CH
VSV G蛋白质粒----
293T细胞Merck KGaA--
MTT细胞增殖检测试剂盒IRoche--
桉树精油Arganour Cosmetics--
桉叶油素Sigma-AldrichC80601-100
可溶性人ACE2Miltenyi Biotec--
聚凝胺Merck KGaA--
Bright-Glo荧光素酶检测系统Promega--
APC标记的抗hACE2抗体R&D Systems--
APC标记的Spike RBDMiltenyi Biotec--
BD Cytofix固定液BD Biosciences--
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
人血清IgGMerck KGaA--
Floid细胞成像系统Life Technologies--
BioTek ELx800酶标仪BioTek--
Infinite F200酶标仪Tecan--
0.45 μm SFCA低蛋白结合滤器Merck KGaA--
支原体凝胶检测试剂盒Biotools B&M Labs--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
293T细胞来源(ECACC),培养条件(DMEM+10%FBS+2mM谷氨酰胺+100 U/mL青霉素+100 μg/mL链霉素),支原体检测阴性
阅读提示:2.1节
细胞毒性检测
EEO和EOL浓度范围(0-1% v/v),处理时间72小时,MTT检测步骤,CC50计算方法
阅读提示:2.2节
假病毒制备
质粒组合及用量,转染试剂Lipofectamine 2000用量,转染后培养时间(72小时),收集上清方法
阅读提示:2.3节
感染抑制实验
细胞数量(1.25×10^4/孔),病毒用量(~3×10^6 RLU/mL),EEO和EOL浓度范围(0.00055%-0.1% v/v),可溶性hACE2浓度(6 μg/mL),聚凝胺浓度(5 μg/mL),感染时间(72小时)
阅读提示:2.5节