大豆胰蛋白酶抑制剂通过阻断宿主细胞表面受体ACE2、TMPRSS2和CD147对SARS-CoV-2感染具有效力

Soybean Trypsin Inhibitor Possesses Potency Against SARS-CoV-2 Infection by Blocking the Host Cell Surface Receptors ACE2, TMPRSS2, and CD147.

作者信息Wen-Liang Wu, Jaung-Geng Lin, Wen-Ping Jiang, Hsi-Pin Hung, Atsushi Inose, Guan-Jhong Huang
PMID40724833
发布时间2025-07-09
DOI10.3390/ijms26146583

实验完整度

中

包含体外细胞毒性、Western blot、动物模型、IHC和Western blot验证,但缺乏SARS-CoV-2直接病毒感染实验和机制验证。

主要模型

HepG2细胞 HEK293T细胞 Calu-3细胞 C57BL/6小鼠模型

重点核对

SBTI浓度:125和250 μg/mL处理细胞24小时 SBTI剂量:125和250 mg/kg口服灌胃小鼠14天 检测了ACE2、TMPRSS2和CD147的蛋白表达 使用了HepG2、HEK293T和Calu-3细胞系 使用了C57BL/6小鼠,每组n=6

摘要

血管紧张素转换酶2(ACE2)是一种细胞表面受体,帮助身体调节血压和内分泌分泌物。跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)是一种主要表达于呼吸道和消化道内皮细胞的细胞表面蛋白,参与以丝氨酸为活性位点的蛋白质肽键的切割。这两种蛋白质已被研究为与严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染高度相关。大豆胰蛋白酶抑制剂(SBTI)具有抗癌和抗炎等特殊生物活性,可广泛用于功能食品或药物。我们的研究涉及体外和体内实验,以阐明SBTI对SARS-CoV-2宿主入侵的影响。首先,证实低于250 μg/mL的SBTI对HepG2、HEK293T和Calu-3细胞无毒性。动物研究每天一次给小鼠施用SBTI,持续14天。在肺、肝和肾中,SBTI组的组织病理学发现与对照组无差异,但ACE2、TMPRSS2和CD147的表达降低。因此,我们的研究结果表明,SBTI对ACE2、TMPRSS2和CD147蛋白的抑制有望潜在地抑制SARS-CoV-2感染。

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
大豆胰蛋白酶抑制剂(SBTI)是否通过下调ACE2、TMPRSS2和CD147的表达来抑制SARS-CoV-2的宿主入侵?
核心机制
SBTI通过降低ACE2、TMPRSS2和CD147的表达,可能阻断SARS-CoV-2进入宿主细胞的关键受体,从而抑制病毒感染。
主要证据
体外实验显示SBTI在无毒浓度下降低HepG2、HEK293T和Calu-3细胞中ACE2、TMPRSS2和CD147的表达;动物实验中,SBTI口服给药14天降低小鼠肺、肝和肾组织中这些蛋白的表达。
研究意义
SBTI作为一种天然胰蛋白酶抑制剂,具有作为功能食品或药物成分用于预防和治疗COVID-19的潜力,但需要进一步临床验证。

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

体外细胞毒性评估

确定SBTI对HepG2、HEK293T和Calu-3细胞的安全浓度范围

用不同浓度的SBTI处理细胞24小时,通过MTT法检测细胞活力

2

体外蛋白表达检测

验证SBTI对细胞中ACE2、TMPRSS2和CD147蛋白表达的影响

用SBTI处理细胞24小时后,通过Western blot检测ACE2、TMPRSS2和CD147的表达

3

动物模型安全性评估

评估SBTI口服给药14天对小鼠体重和组织病理的影响

给小鼠口服SBTI 14天,记录体重变化,并进行H&E染色观察肺、肝和肾的组织病理

4

体内蛋白表达检测

验证SBTI对小鼠肺、肝和肾组织中ACE2、TMPRSS2和CD147表达的影响

通过IHC染色和Western blot检测小鼠组织中ACE2、TMPRSS2和CD147的表达

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
大豆胰蛋白酶抑制剂Sigma-AldrichT-9128
MTT试剂MedChem ExpressHY-15924
Bio-Rad蛋白测定试剂盒Bio-Rad--
ACE2一抗GenetexGTX101395
TMPRSS2一抗GenetexGTX100743
CD147一抗Zen-BioScienceR381696
二抗(抗兔IgG抗体)和辣根过氧化物酶偶联物ArigoARG65351
ECL底物Merck201765
MultiGel-21系统TOPBIO--
AlphaEaseFC 4.0软件Alpha Innotech Corporation--
C57BL/6小鼠BioLASCO--
显微镜(ECLIPSE TS100)Nikon--
显微镜相机(ProgRes相机)Jenoptik AG--
ACE2一抗Biossbs-1004R
TMPRSS2一抗Abcamab214462
CD147一抗Zen-BioScienceR381696
Polink-2 Plus HRP兔DAB检测试剂盒OriGeneD39
SPSS软件22.0版SPSS Inc.--

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
细胞培养与处理
细胞系来源和培养条件,SBTI处理浓度和时间,细胞活力检测方法
阅读提示:Materials and Methods 4.1
Western blot检测
抗体信息,蛋白上样量,凝胶浓度,处理时间
阅读提示:Materials and Methods 4.2
动物实验
小鼠品系、性别、年龄、体重,SBTI剂量和给药方式,给药时间,样本量
阅读提示:Materials and Methods 4.3
H&E和IHC染色
组织处理,抗体稀释倍数,染色试剂盒
阅读提示:Materials and Methods 4.4和4.5