客观日本

冲绳科学技术大学院大学发现吸入乙醇有可能对治疗病毒呼吸道感染有效

2023年05月24日 生物医药

冲绳科学技术大学院大学(OIST)量子波光学显微镜组的新竹积教授及该大学院免疫信号组的石川裕规副教授、玉井美保研究员等人组成的研究团队报告说,吸入低浓度乙醇可能对治疗呼吸道病毒感染有效。研究发现,吸入的低浓度乙醇蒸气可以在呼吸道中浓缩,在不引发有害副作用的情况下能够抑制小鼠体内的甲型流感病毒的感染。此外,该方法还可能对新型冠状病毒等包膜病毒广泛有效,有望促进对这些传染病的预防和开发治疗方法。相关研究成果已发表在国际杂志《Journal of infectious Diseases》4月26日号上。

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图:给小鼠吸入乙醇蒸汽可以预防甲型流感病毒引起的严重呼吸道感染。(供图:冲绳科学技术大学院大学玉井美保博士、石川裕规副教授)

新型冠状病毒和季节性流感病毒都属于包膜病毒,乙醇可通过破坏其外壳的脂质双层结构而使其失活。

玉井教授在2020年就从物理学的角度出发报告称,根据相变理论(蒸馏),通过吸入比体温更高温度的低浓度乙醇蒸气,使呼吸系统细胞表面(呼吸道表面等)的液相凝聚成高浓度,从而有望实现病毒灭活。

此次玉井教授与石川副教授等人共同利用小鼠和培养细胞对该理论进行了生物学验证。

实验首先用小鼠评估了吸入乙醇蒸气的安全性。在小鼠所在的容器内,使用超声波蒸气发生器将50℃、50%的乙醇溶液喷雾10分钟,每天2次,持续3周。结果显示,虽然小鼠的血液酒精浓度在喷雾后短暂上升,但很快就会恢复,并且三周后小鼠的体重并无减少,也未发现肝脏损伤。

然后,在实验前5~6小时将甲型流感病毒接种至小鼠体内使其感染,然后比较了吸入乙醇蒸汽(每天2次,每次10分钟)的小鼠与同样操作下吸入水蒸气的小鼠的生存率。结果显示,吸入乙醇蒸汽的小鼠的生存率显著高于对照组。

使用人肺培养模型,在模拟体温37℃的情况下使用能够使病毒失活的20%浓度的乙醇处理,检查了其对细胞的毒性,结果表明,该处理对细胞无影响。

此外,研究团队还在肺部培养模型中感染了甲型流感病毒,由此比较了经过乙醇处理与未处理对病毒量的影响。

结果显示,经过乙醇处理的肺细胞模型中,病毒量显著下降。这是因为从感染细胞产生的病毒释放到细胞外时被乙醇灭活,从而防止了再次感染。

预计通过吸入4%的乙醇可以使呼吸道暴露在20%的乙醇中。这意味着医务和护理人员每天两次使用雾化器吸入乙醇可能有助于预防感染。

此外,在加湿器中加入乙醇的行为不仅不会产生效果,还有爆炸的危险,因此要绝对禁止。

石川副教授表示:“研究团队正在进行人体临床试验的准备,以确认吸入乙醇对人体的效果。我们希望验证雾化器吸入的安全性,以及对流感和冠状病毒的效果。此外,我们也希望确认它对禽流感的效果。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Journal of infectious Diseases
论文:Effect of Ethanol Vapor Inhalation Treatment on Lethal Respiratory Viral Infection With Influenza A
DOI:doi.org/10.1093/infdis/jiad089