丙戊酸最初用作惰性赋形剂，20 世纪 60 年代发现具有抗癫痫作用。现在用于治疗癫痫症、躁郁症和偏头痛。它具有已知的毒性特征，包括先天性残疾风险增加三倍，这可能是由于其组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 抑制作用，因此孕妇禁用。丙戊酸的 HDAC 抑制活性也被用于癌症治疗和人类免疫缺陷病毒 (HIV) 治疗。此外，丙戊酸对各种病毒都具有抗病毒活性，包括 DNA（脱氧核糖核酸的缩写）、RNA（核糖核酸的缩写）和包膜病毒。美国食品药品监督管理局 (FDA) 批准的用于治疗 COVID-19  的药物重新用于治疗由 SARS-CoV-2 引起的冠状病毒病，由于丙戊酸与病毒的 nsp5 蛋白酶相互作用，研究人员已将丙戊酸确定为潜在候选药物。然而，之前体外病毒复制试验并未证明所测试剂量的丙戊酸具有抗病毒活性。

在本研究中，研究人员进行了体外试验和流行病学分析，以研究丙戊酸单独和与二十二碳六烯酸 (DHA) 联合使用的抗病毒活性。他们发现了筛选方法中的缺陷，并提出了一种针对某些冠状病毒的潜在经济有效的策略。

在本研究中，使用 XTT（甲氧基亚硝基磺苯基四唑甲酰苯胺的缩写）测定法评估了丙戊酸的细胞毒性。使用基于抗体、荧光素酶和斑点印迹测定法对感染 SARS-CoV-2 或人类冠状病毒 229E (HCoV-229E) 的 Vero 和 MRC-5 细胞测定丙戊酸的半数最大抑制浓度 (IC50)。使用荧光测定试剂盒测量 HDAC 活性。评估了二十二碳六烯酸 (DHA) 、二十碳五烯酸 (EPA)、亚油酸 (LA) 和 α-亚麻酸 (αLA) 等多不饱和脂肪酸 (PUFA) 对 HCoV-229E 复制的影响。提取 RNA、测序并分析差异基因表达变化。通过蛋白质印迹法确认蛋白质表达。使用 RNA 测序 (RNAseq) 研究了丙戊酸和二十二碳六烯酸 (DHA) 对 HCoV-229E 复制的影响。MRC-5 细胞先用二十二碳六烯酸 (DHA) 、丙戊酸或两者预处理，然后感染 SARS-CoV-2 以评估复制抑制情况，并通过实时逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) 和 RNAseq 分析结果。

此外，还分析了 Optum 数据集的流行病学数据，以研究与丙戊酸使用相关的 COVID-19 结果，并从 LabCorp 获取血清丙戊酸水平进行分析。

体外试验发现，丙戊酸抑制 HDAC2 的 IC50 为 2.5 mM，高于治疗水平。尽管初始病毒抑制试验未显示测试剂量下有效抑制病毒复制，但观察到与丙戊酸预孵育可将 IC50 降低三倍以上，接近治疗水平。丙戊酸对基因表达的影响表明其具有潜在的抗病毒活性，尽管在治疗剂量下未显示对 SARS-CoV-2 的直接抑制。

此外，在对 HCoV-229E 进行测试时，LA 和二十二碳六烯酸 (DHA) 被发现能显著抑制病毒复制。二十二碳六烯酸 (DHA) 被发现能增强丙戊酸的抗病毒作用，降低病毒复制抑制的 IC50。丙戊酸和二十二碳六烯酸 (DHA) 的组合显示出显著的抗病毒协同作用。对 SARS-CoV-2 的测试表明，丙戊酸、二十二碳六烯酸 (DHA) 及其组合可抑制病毒复制，尽管预孵育并未提高有效性。

在该研究的流行病学部分，Optum 数据集分析显示，在 2020 年至 2021 年接受检测的 300 多万名患者中，COVID-19 阳性率为 14.9%。在 COVID 阳性组中，黑人和西班牙裔患者的比例更高。不到 25% 的患者血清丙戊酸水平高于治疗水平的阈值。虽然单变量分析显示丙戊酸对 COVID-19 没有保护作用，但考虑到合并症的多变量模型表明，使用丙戊酸与急诊室 (ER) 就诊次数减少 12-15%、住院人数减少 17-45%、需要机械通气的病例减少 33-39% 以及与 COVID-19 相关的重症监护病房 (ICU) 入院人数减少 14-16% 相关。

总之，该研究的流行病学结果表明，丙戊酸的使用与较低的 COVID-19 检测阳性率、急诊就诊、住院、ICU 入院和机械通气需求相关，并且这种影响在 alpha 和 delta 变体中持续存在。尽管该研究未证实因果关系，但将丙戊酸与二十二碳六烯酸 (DHA) 结合可显示出对冠状病毒的显著抗病毒活性，这可能是由于抗病毒基因的激活。在未来，这种组合可能仍然对新变体有效，并降低疾病严重程度和传播。有必要进行进一步的临床研究以证实这些发现并探索 COVID-19 的 PUFA 和 HDAC 抑制剂联合疗法。