吃香蕉预防新冠是真是假？

2022年10月18日，香港大学在《细胞报告医学》在线发表了一项题为“A molecularly engineered, broad-spectrum anti-coronavirus lectin inhibits SARS-CoV-2 and MERS-CoV infection in vivo”的有趣研究，该研究在香蕉中提取了一种成分并进行了改良设计，它可以有效抑制人类已知的流行性病毒，其中就包括新型冠状病毒。

图1 一项有关香蕉提取物对多类流行性病毒的抑制作用研究[1]

研究人员从香蕉中最初提取的这种有效成分被称为香蕉凝集素（BanLec），而经过分子工程改造的香蕉凝集素H84T-BanLec能够特异性识别病毒蛋白上的高甘露糖并与之结合，从而阻止病毒进入细胞导致感染，而在健康细胞表面则没有这种高甘露糖。这种改造过的香蕉凝集素是通过将其84位的组氨酸替换为苏氨酸实现的，在动物模型实验中，鼻内和腹腔给H84T-BanLec对病毒的早期预防和感染治疗都有良好效果，而在病毒的种类中就包括德尔塔和奥密克戎等新型冠状病毒变异毒株[1]。

图 2 通过分子工程改造的香蕉凝集素用于动物模型抗多种病毒研究示意图[1]

上述研究引起了人们的广泛关注，不少人甚至觉得日常吃香蕉就可以预防或治疗新冠病毒感染，那么这种想法到底是否正确呢？其实，研究所获取的药物成分是通过从香蕉中提取化学物质进行分子工程改造设计的，从药物的本质出发，单纯的香蕉显然不存在这种调控过的物质，因此，通过食用香蕉就想达到类似的疗效或许并不现实。但这种改良过的香蕉提取物有望在日后经过进一步的研究之后构建一种广谱型的治疗平台，希望其能早日进入临床研究阶段，并开发出鼻喷雾剂或其它形式的给药系统用于预防或治疗流感以及新冠病毒感染。

图 3香蕉（版权转载至觅知网）

上述研究我们就解读至此，想必你对该研究结果以及“吃香蕉能预防新冠是真是假”有了大致的了解和判断。但抛开该研究来讲，大多数人对于香蕉凝集素究竟是何物并不清楚，因此，本文将对凝集素及其香蕉凝集素进行简单的科普，帮助人们更加清晰地了解该类物质。

1 凝集素

在谈及香蕉凝集素之前，让我们先简单了解一下什么是凝集素。凝集素（Lectin）是植物和动物细胞分泌的可通过非共价相互作用靶向可逆结合糖以及糖类分子的蛋白质以及糖蛋白类物质[2]，在自然界中分布广泛，它们是一类单体、同型和异型二聚体、同型和异型四聚体分子[3]。从它的名称来看，凝集素它的主要作用即是凝集沉淀糖类分子，将细胞分子粘结联系在一起。从它的功能上来看，它对于疾病预防有着显著影响，因为它能识别只在病原体中存在的碳水化合物，这种“亲和”特性在免疫系统中具有重要作用，在免疫组织化学领域应用广泛。简单来讲可以这样理解，生物膜中含有一定以糖蛋白和糖酯形式存在的糖类，而凝集素可以识别它们，特别是细胞膜中复杂的碳水化合物结构，而一种凝集素往往能够具有两个以上的糖结合位点，因此，凝集素通常能够与多个细胞结合，正是因为它的细胞凝集功能，其对红血球的凝集使得科学家将它命名为凝集素。此外，由于凝集素具有多价结合能力，因此它还可以与荧光素、酶、以及胶体金等示踪物质结合，用于免疫细胞化学的研究[4]。从它的种类来看，凝集素分为植物凝集素和动物凝集素两大类，其中，尤其以植物凝集素种类最多，其主要以植物的种类进行命名。1888年科学家Herman Stillmark在研究蓖麻的蛋白提取物时发现它能凝集红细胞，这一研究即是首例报道的植物凝集素[5]，其蛋白空间结构见图4。而我们后文将要介绍的香蕉凝集素就属于植物凝集素。

图 4 蓖麻凝集素蛋白空间结构（版权转载于知乎）

2 香蕉凝集素

香蕉凝集素（BanLec）作为植物凝集素的一种，在1990年由Koshte和同事从香蕉中发现并成功实现分离，它是一种能够结合甘露糖的同型二聚体蛋白[6]。之后经过对香蕉凝集素进一步的结构研究确认了它是由疏水作用结合在一起的15KD亚基构成的二聚体。香蕉凝集素单体结构含有12个β折叠构成的一条多肽链，每条多肽链由3种反向平行的β条带构成，而两个这样的单体形成二聚体就形成了BanLec，有趣的是，两个单体之间构建的空间结构是反向对称的[7]，见图5。香蕉凝集素仅在香蕉果实成熟阶段存在，而在其它发育阶段鲜有发现，且其含量随着果实的成熟度增加而增加[8]。

图 5 香蕉凝集素的3D空间结构；

（Site I-II：糖的结合位点，黄蓝分别代表单体，化学结构灰色代表碳原子，红色代表氧原子）；（版权转载至University of Michigan Medical School）

3 香蕉凝集素的功能

除了文章开头基于BanLec的研究之外，此前，有关BanLec的理化性质和功能研究的报道并不多，但是，但凡报道过它的案例都引起人们极大的关注。我们从它的结构出发，去体会它已经报道的独特功能。前文说道，BanLec能够特异性结合甘露糖，而甘露糖主要在特定蛋白的糖基化过程中起到重要作用，因此，BanLec可以结合一些含有糖基化的蛋白，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）1型（HIV-1）表面的蛋白。对其抗病毒机理研究表明，BanLec能够与结合HIV-1表面的包膜蛋白gp120，从而封住HIV-1病毒的遗传物质，导致病毒无法与生物体内的胞内体融合，这是防止病毒复制的关键一步，从而阻断了病毒进入人体的路径，抑制HIV-1病毒活性。而它的效果甚至强于目前用于抗艾滋的药物“恩夫韦地”和“马拉维诺”[9]。此外，对香蕉凝集素肽链上某一位点进行分子设计后，正如文章开头的研究那般，它的功能仍然值得被深挖探究。尽管报道较少，但科学家们并没有停止对它的研究，可以看到，香蕉凝集素的研究潜力无穷，我们期待关于它能够有更多的报道产生，为人类应对病毒危机提供更多有前景的方案。

图 6 商品化的从香蕉中提取出的纯的香蕉凝集素；（版权转载于Helvetica Health Care）

4 结语

本文从最近的一项热议研究出发，对凝集素以及香蕉凝集素进行了简单的科普，可以看到，凝集素对于人体细胞组织化学有着重要的研究意义，而事实上，凝集素在其它领域也有重要的作用，由于篇幅有限，感兴趣的读者可以自行查阅。了解了这么多，可以发现，香蕉凝集素有着良好的抗病毒研究价值，未来有望成为抗病毒领域的新一代凝集素药物。