研究人员发现无处不在、安全、廉价且可生物降解的小分子丙二醇（Propylene glycol，PG）具有强大的杀病毒活性。丙二醇可快速灭活流感病毒、SARS-CoV-2和其他广泛的包膜病毒，并在以鼻腔喷雾剂中常见的浓度鼻内给药时减轻小鼠的疾病负担。最关键的是，雾化PG可有效消除空气飞沫中的流感和SARS-CoV-2传染性，有效预防远低于哺乳动物耐受水平的感染。将PG蒸汽作为一流的无毒空气传播杀病毒剂，以防止现有和新出现的病毒病原体的传播，对公众健康具有明确和直接的影响。近日，英国研究人员评估了丙二醇灭活呼吸道病毒引起的感染和防止空气传播的能力。研究成果发表在预印本平台bioRxiv。研究发现丙二醇是一种有效且安全的杀病毒化合物，可用于限制和控制病毒感染。 图1 研究成果（图源：bioRxiv）本次研究中，研究人员测试了PG杀病毒的作用，以及它是否可以抑制呼吸道病毒通过飞沫、污染物和气溶胶途径传播。为确定PG是否具有杀病毒活性的特质，该团队研究了甲型流感病毒（influenza A virus，IAV），该病毒会导致人类和鸟类季节性流感爆发。研究人员通过滴定用不同剂量的PG处理的IAV来评估感染性。为了研究PG活性在应对致病病毒方面的更广泛用途，研究人员设计了一个假病毒系统，用来表达在多种人类病原体中发现的病毒包膜糖蛋白，例如严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）的几种菌株、229E和NL63季节性冠状病毒、埃博拉病毒和中东呼吸综合征冠状病毒。通过使用传输隧道系统刺激空气传播的SARS-CoV-2和IAV的感染。在此，在存在0 mg/L至11 mg/L空气的汽化PG浓度的情况下，传输管内不同距离处的允许细胞单层暴露于空气传播的病毒液滴。暴露后，计算病毒斑块的面积。PG显著抑制培养细胞的IAV感染，其杀病毒活性取决于PG浓度和病毒潜伏期。PG介导的IAV灭活是温度依赖性的，因为在32°C的皮肤和鼻腔温度以及相对于20°C的37°C体温下的杀病毒活性。在生理温度下，该团队注意到60%PG在五分钟内将IAV传染性降低了近10,000倍，其抗病毒功效在30分钟后达到检测不到的量。这表明PG具有显著的杀病毒特性。此外，20%PG在鼻腔温度下检测到的IAV感染性降低具有统计学意义。与未治疗的小鼠相比，感染IAV并随后接受IAV治疗的小鼠存活时间更长，临床症状更少。五分之三感染IAV的小鼠仅显示非常差的临床评分。PG灭活SARS-CoV-2 IC19菌株的效果比用于治疗IAV感染时更有效。在室温下用50%PG处理一分钟后，SARS-CoV-2的传染性下降了1,000多倍，从而证明了持久的杀病毒活性。PG还有效地降低了Epstein Barr（EBV）的传染性。与SARS-CoV-2和IAV一样，PG对EBV表现出强烈的杀病毒反应，正如与50%PG孵育后病毒滴度降低1,000多倍所证明的那样。一项感染性检测表明，PG显著抑制了每一种假病毒感染细胞的能力，并以剂量依赖的方式限制了它们进入易受攻击的细胞。虽然PG持续降低传染性，但引发这种效应所需的量因假病毒释放的各种糖蛋白而异。这反映了PG针对SARS-CoV-2、EBV和IAV病毒颗粒的不同特异性效力。PG蒸气以剂量依赖的方式减弱空气传播的SARS-CoV-2和IAV的传染性，并消除小于1米距离内的感染。类似于雾化液滴中的PG，与溶液中的PG相比，这种处理的蒸气形式表现出更有效的杀病毒活性。在病毒浓度超过通过说话或咳嗽排出的预测量时，观察到PG介导的空气传播SARS-CoV-2和IAV的高效快速灭活。此外，当更少的IAV量被雾化到隧道中以模拟相当于多次人类咳嗽的量时，发现1.5 mg PG/L空气可以有效消除传染性。研究发现PG蒸气是通过多种途径限制不同病毒感染的极佳候选者，例如气溶胶、污染物和飞沫传播。总之，研究结果表明PG是一种经济有效的杀病毒剂，可以安全食用和吸入，特别是与其他熏蒸系统和消毒剂相比。PG作为感染预防工具和杀病毒剂的前瞻性实施值得进一步探索。责编|乔维钧校对|木子久End参考资料：[1]Styles, C. T., Zhou, J., Flight, K. E., et al. (2023). Propylene glycol inactivates respiratory viruses and prevents airborne transmission. bioRxiv. doi:10.1101/2023.02.13.528349.
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