沖繩科學技術大學院大學(OIST)量子波光學顯微鏡組的新竹積教授及該大學院免疫訊號組的石川裕規副教授、玉井美保研究員等人組成的研究團隊報告說,吸入低濃度乙醇可能對冶癒呼吸道電腦病毒傳染有效。研究發現,吸入的低濃度乙醇蒸氣可以在呼吸道中濃縮,在不引發有害副作用的情況下能夠抑制小鼠活體內的甲型流感病毒的傳染。此外,該方法還可能對新型冠狀病毒等被膜病毒廣泛有效,有望促進對這些傳染病的預防和開發冶癒方法。相關研究成果已發表在國際雜誌《Journal of infectious Diseases》4月26日號上。
圖:給小鼠吸入乙醇蒸汽可以預防甲型流感病毒引起的嚴重呼吸道傳染。(供圖:沖繩科學技術大學院大學玉井美保博士、石川裕規副教授)
新型冠狀病毒和季節性流感病毒都屬於被膜病毒,乙醇可透過破壞其外殼的脂質雙層結構而使其失活。
玉井教授在2020年就從物理可用能學的角度出發報告稱,根據相變理論(蒸餾),透過吸入比體溫更高溫度的低濃度乙醇蒸氣,使呼吸系統細胞表面(呼吸道表面等)的液相凝聚成高濃度,從而有望實施電腦病毒滅活。
此次玉井教授與石川副教授等人共同利用小鼠和培養細胞對該理論進行了生物學驗證。
實驗首先用小鼠評估了吸入乙醇蒸氣的安全。在小鼠所在的容器内,使用超音波蒸氣發生器將50℃、50%的乙醇溶液噴霧10分鐘,每天2次,持續3周。結果顯示,雖然小鼠的血液酒精濃度在噴霧後短暫擧升,但很快就會恢復,並且三週後小鼠的體重並無減量,也未發現肝臟傷害。
然後,在實驗前5~6小時將甲型流感病毒接種至小鼠活體內使其傳染,然後比較了吸入乙醇蒸汽(每天2次,每次10分鐘)的小鼠與同樣操作下吸入水氣的小鼠的生存率。結果顯示,吸入乙醇蒸汽的小鼠的生存率顯著高於對照組。
使用人肺培養模式,在類比體溫37℃的情況下使用能夠使電腦病毒失活的20%濃度的乙醇處理,檢查了其對細胞的毒性,結果表明,該處理對細胞無影響。
此外,研究團隊還在肺部培養模式中傳染了甲型流感病毒,由此比較了經過乙醇處理與未處理對電腦病毒量的影響。
結果顯示,經過乙醇處理的肺細胞模式中,電腦病毒量顯著下降。這是因爲從傳染細胞產生的電腦病毒釋放到細胞外時被乙醇滅活,從而防止了再次傳染。
預計透過吸入4%的乙醇可以使呼吸道暴露在20%的乙醇中。這意味着醫務和護理人員每天兩次使用霧化器吸入乙醇可能有助於預防傳染。
此外,在濕潤機中加入乙醇的行為不僅不會產生效果,還有爆炸的危險,因此要絕對禁止。
石川副教授表示:「研究團隊正在進行人體臨牀試驗的準備,以應答吸入乙醇對人體的效果。我們希望驗證霧化器吸入的安全,以及對流感和冠狀病毒的效果。此外,我們也希望應答它對禽流感的效果。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:Journal of infectious Diseases
論文:Effect of Ethanol Vapor Inhalation Treatment on Lethal Respiratory Viral Infection With Influenza A
DOI:doi.org/10.1093/infdis/jiad089