在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中，来自耶鲁大学医学院和哈佛大学的一组研究人员使用小鼠模型来评估鼻内给药的硫酸新霉素是否可以通过诱导isg或干扰素刺激基因的表达来激发对呼吸道病毒(如甲型流感和严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2))的抗病毒保护。
背景
呼吸道病毒是一组属于许多病毒科的病原体，对人类健康构成严重威胁，主要是因为它们通过飞沫和雾化呼吸道分泌物传播。2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行突显了呼吸道病毒威胁的严重性，其中SARS-CoV-2在全球夺去了近700万人的生命，感染了7亿多人。此外，流感病毒每年造成全球50万例死亡和500万例发病。
然而，尽管在开发针对呼吸道病毒的疫苗和疗法方面取得了重大进展，但这些病原体仍然是一个严重的公共卫生问题。在世界范围内，治疗呼吸道病毒感染的药物供应也不公平。此外，大多数治疗方案，如抗病毒药物、免疫调节剂、恢复期血浆治疗和单克隆抗体，只能在感染建立后减缓疾病的进展，而不能在感染进展到下呼吸道之前用作预防或治疗来阻止感染。
一个关于这项研究
在本研究中，研究人员研究了小鼠鼻内给药硫酸新霉素或新霉素是否通过诱导ISGs的表达来激发对甲型流感病毒和SARS-CoV-2的保护作用。新霉素是一种氨基糖苷类抗生素，可诱导isg的表达。isg是干扰素(IFN)激活的效应蛋白，可阻碍病毒生命周期，防止病毒感染。
呼吸道病毒感染往往会变得严重，因为宿主无法在上呼吸道及时诱导ISG反应，并在病毒转移到下呼吸道之前将其清除。此外，在鼻黏膜和上呼吸道中对呼吸道病毒产生基于isg的免疫应答的治疗策略也没有得到充分探讨。
在这里，研究人员探讨了鼻内给药新霉素是否也能阻断病毒在小鼠模型中的传播，以及局部应用含有新霉素的抗生素软膏Neosporin是否能诱导人鼻黏膜中ISGs的表达。
小鼠鼻内给予2mg剂量的新霉素，取安乐死小鼠鼻鼻甲组织，采用核糖核酸(RNA)荧光原位杂交技术检测ISG的表达。无菌小鼠模型也用新霉素处理，以确定新霉素介导的ISGs的表达是否依赖于宿主的共生菌群。我们还检测了I、II和III型干扰素(分别为IFN-α、IFN-β和IFN-γ)在鼻黏膜中的分泌水平，以确定新霉素介导的ISGs的表达是否依赖于干扰素的激活。
采用表达人血管紧张素转换酶-2 (ACE-2受体)的SARS-CoV-2感染小鼠模型和流感感染小鼠模型，评价鼻腔给药新霉素的预防效果。
结果
结果表明，无论是作为预防还是治疗选择，鼻内给药新霉素都可以保护小鼠免受上呼吸道感染和严重的SARS-CoV-2感染。鼻内新霉素还能保护小鼠在感染甲型流感毒株时免受上呼吸道和下呼吸道感染。
新霉素还被发现可以防止SARS-CoV-2通过接触传播。此外，应用Neosporin软膏可诱导人鼻黏膜ISG表达，这证明鼻内给药新霉素可诱导人ISG表达，可能保护上呼吸道黏膜免受病毒感染。
此外，无菌小鼠实验表明，由新霉素介导的ISGs的表达不依赖于宿主微生物群中共生菌的任何作用。此外，鼻腔给药新霉素后，没有一种干扰素被显著诱导，这表明新霉素对ISG表达的诱导也是独立于干扰素的。
结论
总体而言，研究结果表明，在小鼠模型中经鼻给药新霉素可诱导ISGs的强烈表达，ISGs可预防流感和SARS-CoV-2等呼吸道病毒。isg的表达不依赖于宿主微生物群或干扰素相关途径。这些结果突出了新霉素作为治疗或预防呼吸道病毒药物的潜力。
