〔林东毅团队2022研究成果〕小孢子灵芝免疫调节蛋白质GMI降低COVID-19病毒感染力:既可阻挠病毒入侵细胞,也能阻挠「染疫细胞」牵连「健康细胞」

发布时间: 2022-12-06 02:48

林东毅副教授和蔡明翰助理教授的团队已在今年8月证明,GMI可以敦促细胞把ACE2受体收起来,使新冠病毒不得其门而入。时隔不到半年该研究团队又证明,就算ACE2受体还大剌剌的挂在细胞外,GMI也有办法保护细胞不受病毒和染疫细胞感染,而且即使病毒多变化其保护效果不易大打折扣。如此多元的抗COVID-19作用,不管是放眼「灵芝界」还是「食品医药界」都是目前唯一。

文/吴亭瑶

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细胞受到新冠病毒(SARS-CoV-2)感染的方式有两种,一种是被病毒各个击破,一种是被周围的染疫细胞牵连。前者经常发生在病毒感染之初,後者则是短时间内造成大面积感染、发炎和器官功能损伤的关键。所以想要完封病毒,势必得左右开弓。来自小孢子灵芝的免疫调节蛋白质GMI(Ganoderma microsporum immunomodulatory protein)正是这麽一个可以左右开弓的食品级活性成分。

国立阳明交通大学传统医学研究所林东毅副教授蔡明翰助理教授团队发表在《Biomedicine & Pharmacotherapy》(生物医学与药物疗法)2022年11月号的研究证实,GMI既能阻挠新冠病毒入侵细胞,也能阻挠染疫细胞牵连健康细胞,而且此作用不管对原始病毒株或多种变异株(包括现正流行的Omicron)都有效。

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细胞受到新冠病毒感染的两种模式

 

GMI可阻挠棘蛋白与ACE2受体结合

研究团队利用目前广泛用来评估疫苗效力(诱发中和性抗体的效力)的假病毒平台,对GMI预防新冠病毒感染的活性进行评估。

所谓「假病毒」就是利用生物技术,让另一种比较不具危险性的活的病毒,在病毒颗粒表面大量表现新冠病毒的棘蛋白(spike,也称S蛋白、刺突蛋白或棘突蛋白),看是要表现原始病毒株的棘蛋白、某种变异株的棘蛋白,或某个特定位点发生突变的棘蛋白,均可量身订作。

是故,假病毒之假只在於病毒基因不是真正的新冠病毒,但假病毒用来入侵细胞的棘蛋白可说是如假包换,新冠病毒棘蛋白透过ACE2受体进入细胞进而释出病毒遗传物质(好让细胞帮它复制病毒生力军)的过程也绝对拟真。

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「新冠病毒棘蛋白」与「细胞ACE2受体」结合的评估示意图

 

实验结果显示,如果从一开始就让GMI以0.6 μM的低剂量和细胞(大量表现ACE2受体的人类细胞)、病毒(表现具有N501Y和D614G突变的新冠病毒棘蛋白)一起培养,那麽两小时後吸附在细胞上的病毒,只有细胞和病毒单挑的一半不到。

病毒吸附在细胞上,代表棘蛋白已经和细胞表面的ACE2结合,正在解锁细胞大门,而N501Y和D614G突变(2020~2022年间几个主流变异株的共同特色)则能让棘蛋白与ACE2的结合更顺利也更紧密。可是GMI却能保护细胞不被太多病毒沾染,说明GMI阻挠棘蛋白与ACE2受体结合的能力非常高超,相较於保护效力经常随棘蛋白突变而递减的抗体,显然是不同的风景。

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GMI可干扰N501Y和D614G突变的
新冠病毒棘蛋白与ACE2受体结合

 

GMI可阻挠病毒进入细胞

把棘蛋白结合ACE2的过程变得困难,只能降低感染机会,因为还是会有病毒可以和ACE2结合。所以,GMI真的有办法在最後关头阻止病毒登堂入室吗?

根据研究团队的实验结果,GMI真的有办法。因为凡是有GMI(0.6 μM)保卫的细胞,不管假病毒用来结合ACE2的棘蛋白是D614G突变,或N501Y、D614G突变都有,还是从原始的武汉病毒株或Beta、Delta、Omicron变异株完整输出,最後能攻入细胞的病毒(呈绿色萤光)不是零就是微乎其微。

此结果说明GMI预防新冠病毒感染的作用具有相当程度的广效性,不太容易因为病毒一变再变就失效。

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GMI可阻止多种类型的新冠病毒棘蛋白
把病毒RNA(呈萤光反应)送进细胞

 

GMI可阻挠「染疫细胞」感染「健康细胞」

如前所述,健康细胞不只会受到病毒感染,也会受到染疫细胞感染,而後者的致病效率又更甚前者,因为细胞在组织里的排列很紧密,只要有一个中奖,很容易就一传十、十传百的牵连下去。

然而就如同GMI能保护病毒感染细胞那样,研究团队透过细胞融合实验证明,GMI也能保护健康细胞不受周围染疫细胞牵连,其保护作用同样不会因为病毒变异(棘蛋白突变)就失效,而且还能和其他的抗病毒活性药物或抗体发挥加乘效果(而不是互相抵销)。

研究团队认为,比起分子量超过150 kDa的抗体,由111个胺基酸组成的GMI分子量只有12 kDa,如此迷你的体积让GMI比抗体更容易钻进组织细胞发挥作用。

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不论染疫细胞表现的新冠病毒棘蛋白有否变异
GMI都能阻止染疫细胞与健康细胞融合为一

 

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GMI可协同抗病毒活性药物、抗体血清
更有效地阻止染疫细胞感染健康细胞

 

GMI抗COVID-19岂止左右开弓

林东毅副教授和蔡明翰助理教授的团队於今年(2022)8月正式发表在《Phytomedicine》研究率先证实,GMI可以敦促细胞把ACE2受体收起来,使新冠病毒不得其门而入。时隔不到半年该研究团队又透过上述结果告诉我们,就算ACE2受体还大剌剌的挂在细胞外,GMI也有办法保护细胞不受病毒和染疫细胞感染,而且是从最早的原始病毒株到现正流行的Omicron变异株都广泛有效。

如果再加上GMI本身具备的免疫调节作用——既可提升免疫系统抗病毒的能力,也能平衡因病毒而起的发炎反应——GMI对抗COVID-19早已超越左右开弓的程度,如此多管齐下的作用,不管是放眼「灵芝界」还是「食品医药界」都是目前唯一。

GMI的作用其实帮我们填补了很多对抗COVID-19的不足:新冠病毒一变再变,让新冠疫苗和自然感染诱的抗体很难与「又变了」的棘蛋白有效结合,进而导致突破性感染或重覆感染频繁发生;必须在感染COVID-19初期投药才有效用的抗病毒药(干扰细胞内的病毒复制、抑制新生病毒在体内扩散),未来也会随着病毒产生抗药性而不再那麽有效。

开发新疫苗和新药物旷日废时,捡现成的也许才是明智之举。而这个「捡现成的」,与其在只要是药就有副作用的老药里大海捞针,还不如选择一个已经美国FDA和台湾CDC认证可以天天吃也很安全的食品级膳食成分

全世界科学家都在找「不管病毒怎麽变都有效」的万用之钥,全人类都想当「不管病毒怎麽变都不会感染」的天选之人。看似远在天边的答案,也许就近在眼前的落在「老天爷早帮我们预备好」的天选之材GMI身上。

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一直在突变的新冠病毒变异株棘蛋白

 

〔资料来源〕Ha Phan Thanh Ho, et al. Ganoderma microsporum immunomodulatory protein acts as a multifunctional broad-spectrum antiviral against SARS-CoV-2 by interfering virus binding to the host cells and spike-mediated cell fusion. Biomed Pharmacother. 2022 Nov; 155: 113766. doi: 10.1016/j.biopha.2022.113766.

〔参考文献〕Nicholas Magazine, et al. Mutations and Evolution of the SARS-CoV-2 Spike Protein. Viruses. 2022 Mar 19;14(3):640. doi: 10.3390/v14030640.

〔延伸阅读〕防新冠有新招!小孢子灵芝免疫调节蛋白GMI能让病毒不得其门而入