蜂毒研究新进展

原标题:蜂毒研究新进展

关键字

蜂毒;药理作用;抗肿瘤;风湿性关节炎

蜂毒是工蜂遇攻击时通过螫针排出的毒汁存在于工蜂毒囊内。祖国医学用蜂毒治疗风湿及类风湿性关节炎、肩周炎等疾病已有悠久的历史,获得良好的疗效。蜂毒是具有高度生物学活性和药理学活性的复杂混合物 , 主要以肽类为主,其中有蜂毒素、活性酶、生物胺、蜂毒肥大细胞脱粒肽等10余种活性肽, 此外还有透明质酸酶、蜂毒磷脂酶A2及组胺等50多种酶类物质。其中蜂毒素 (melittin)约占蜂毒干重的50%,是蜂毒的主要成分,具有高度的药理作用和生物学活性。可以通过多途径影响细胞的信号传导系统,并可诱导细胞凋亡,具抗风湿、神经阻滞、抗菌、抗病毒、抗炎等方面的作用,近年来发现尚有抗肿瘤及抗人免疫缺陷病毒HIV作用。

蜂毒的药理作用

【抗风湿作用】

(1)抑制分泌型磷脂酶A2(sPLA2)活性

sPLA2具有广泛的生物学作用,对感染、损伤、炎症及癌症变化起重要作用。蜂毒素可抑制各种来源sPLA2的活性,对RA患者滑液中sPLA2活性的抑制率可达96%。因此,应用蜂毒素可缓解RA病情发展[1] 。

(2)抑制膜损伤体 (MAC)

亚剂量蜂毒素可明显降低补体对细胞的溶解率。这种保护作用机理可能与蜂毒素促进Ca2+内流、激发细胞内信号传导系统及保护性蛋白合成有关。提示应用适量蜂毒素对治疗RA有一定的临床价值。

【抗肿瘤作用】

目前使用蜂毒素抗肿瘤主要有以下几种方式。

(1)直接使用蜂毒素作用于肿瘤细胞

蜂毒素通过多种机制对多种实验性肿瘤细胞有强烈的杀伤作用。蜂毒素通过激活内源性磷脂酶D裂解人单核细胞性白血病细胞U937[2];插入K562细胞的胞膜中形成孔道,引起Ca2+内流,通过升高胞内Ca2+浓度使细胞裂解;通过减少 PCNA阳性细胞的表达、影响细胞周期的比率,来抑制肝癌细胞SMMC772 1的生长、增殖[3];对HL-60细胞有杀伤作用[4] ;对HeLa细胞有杀伤作用[5];诱导大鼠神经角质瘤C6细胞 HSP27和HSP70的表达;参与抗肿瘤T细胞应答[6]。蜂毒素的作用也受细胞组织学来源的影响。目前,对蜂毒素的抗肿瘤机制尚无统一认识,提示可能是多种机制协同作用的结果。

(2)对蜂毒素类似物的研究

结构-功能研究表明,形成电压依赖性通道与溶血没有直接关系。1~20残基区域中的兼性螺旋在蜂毒素的活性中仅起构成作用,代以与之同源性很小的兼性螺旋序列,分子的活性未见降低。删掉蜂毒素的11~15位,21~26位的单个氨基酸得到蜂毒素的类似物对溶血作用没有影响。无α螺旋结构的蜂毒素异构体可以通过正电荷与膜结合,使膜分子重新排列,疏水性基团面向疏水性核心,改变膜结构,影响细胞功能。

(3)将蜂毒素制成免疫毒素

用编码抗体片段(scFv)的基因和编码蜂毒素的寡核苷酸构建成复合基因(svFv-mel),插入载体pPOW使其在大肠杆菌(TOPP2)中表达。重组的免疫毒素克服了蜂毒素的非特异毒性,可通过对携有抗原的靶细胞进行特异性结合来杀伤细胞,裂解细胞作用显著大于蜂毒素。该法有望成为一种有效的疗法。

(4)导入肿瘤细胞

在对动物的抗肿瘤研究中发现,将携带蜂毒素两种前体 (前蜂毒素原与蜂毒素原 )的基因导入人膀胱癌细胞系,得到的细胞克隆注入裸鼠体内,发现肿瘤生长减慢或停止,提示通过载体将蜂毒素基因引入肿瘤细胞可使某些克隆的致癌性减弱或消失, 在癌症的治疗上可称得上是一种有用的方法[7] 。

(5)组成杂交肽分子

将天蚕抗菌肽A(1~8)片段和蜂毒素 (1~12)的片段组合成杂交肽分子CA(1~8)-ME(1~12)。实验显示 , 形成的杂交肽分子 CA(1~8)-ME(1~12)具有很强的抗肿瘤作用[8]。在研究杂交肽分子与鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞相互作用特点的试验中发现 , 细胞在出现凋亡的同时坏死的细胞数也逐渐增多[9]。在 CA(1~8)-ME(1~12)的结构与抗肿瘤作用关系的研究中发现,当肽的16位残基为亮氨酸或缬氨酸,18和19位残基均是赖氨酸时,肽的抗肿瘤作用增强;第12位残基与抗肿瘤作用无关;第4位的脯氨酸对抗肿瘤作用无明显改变[10]。在CA(1~8)-ME(1~12)的结构与抗菌作用关系的研究中发现,杂交肽对不动杆菌 (acinetobacter baumannii)有抑制作用[11]。

【抗HIV研究】

抗菌肽是先天性免疫的效应器,使宿主对寄生物迅速产生非特异性的抵抗力。蜂毒素及其六个衍生物都可改变受HIV感染的T淋巴细胞的功能,抑制HIV复制,降低病毒的感染力。蜂毒素以剂量依赖方式减少被HIV-1持续感染的T淋巴瘤细胞的HIV-1产物量,蜂毒素通过胞内作用减小病毒感染性,并非由于其对病毒颗粒的作用。蜂毒素易被摄入胞内,使开口氨基葡聚糖基团 (GAG-POL)前体的加工被削弱。蜂毒素在亚中毒剂量时,可以降低GAG抗原和HIV-1m RNAs的水平。含报告基因(由HIV长末重复序列LTR驱动 )的质粒一过性转染试验显示,蜂毒素对 HIVLTR的活性有直接的抑制作用;在表达蜂毒素的逆转录病毒质粒稳定转染的人细胞中HIVLTR的活性也减低。

由此认为蜂毒素通过抑制HIV-1基因的表达而抑制HIVLTR的细胞相关性产物[12] 。

【对神经系统的作用及抗炎镇痛作用】

蜂毒是向神经性的,在大脑网状组织上具有阻滞作用和溶胆碱活性,并能改变皮层的生物电活性,尤其是蜂毒肽对N胆碱受体有选择性阻滞作用,可使中枢神经系统突触内兴奋传导阻滞,并表现出中枢性烟碱型胆碱受体阻滞作用;蜂毒肽还能抑制周围神经冲动传导。蜂毒中的单体多肽是抗炎的主要成分,它具有类激素样的作用,但无激素的不良反应。全蜂毒、溶血毒多肽、神经毒多肽、MCD多肽均能刺激垂体肾上腺系统使皮质激素释放增加而产生抗炎作用。溶血毒多肽还能抑制白细胞的移行,从而抑制了局部炎症反应。蜂毒镇痛作用特别显著,尤其是对慢性疼痛更为有效。蜂毒肽对前列腺素合成酶的抑制作用是吲哚美辛的70倍 , 故有较好的镇痛抗炎作用[13] 。

【对血液及心血管系统的作用】

蜂毒具有溶血和抗凝血作用,治疗剂量极少引起溶血反应;较大剂量使血液凝固时间明显延长;蜂毒直至稀释为1/10000时,其溶血作用才消失。蜂毒的溶血成分主要为PLA和Melittin,其中以Melittin的作用最强。机理是胶体渗出性溶血,即Melittin使红细胞壁通透性增强,胞内胶体大量渗出,红细胞因内部渗透压降低而破裂。另外还具降低血栓素的功效,在改善微循环的基础上起缓解关节症状的作用。动物实验证明,小剂量蜂毒具有抗心律失常作用,能消除动物因电刺激和毒毛旋花苷中毒所致的心律失常。蜂毒中的Melittin、PLA、MCD多肽促进细胞组胺的释放,MCD多肽释放组胺的能力为Melittin的10~100倍。通过组胺的释放改变外周阻力,故具降压作用。

【抗菌和抗辐射作用】

蜂毒能抑制20~30种革兰氏阳性和阴性病原微生物的生长繁殖, 并能对抗对青霉素耐药的金黄色葡萄球菌 , 还能增强磺胺类和青霉素类药物的抗菌能力。蜂毒的辐射防护效应主要作用是引起神经内分泌反应, 增强机体抗辐射作用。现已有很多关于蜂毒抗X射线、抗γ射线作用的报道。

蜂毒的临床应用

蜂毒疗法是由民间蜂螫治疗关节炎的方法与中医经络学理论相结合发展而成的一种针、药、灸结合的复合疗法。目前,国外已有蜂毒素、蜂散痛、蜂特灵等多种蜂毒制剂。国内采用新工艺将蜂毒中致痛物质去除,制成蜂毒注射液,现已广泛应用于临床。

1.治疗风湿性和类风湿性关节炎

目前,非甾体类药物配合甾体类药物是治疗风湿性和类风湿性关节炎的主要措施,这些药物可以短期抑制炎症发展和减轻症状,但不能收到长期效果[14] 。而且,长期应用这些药物会引起胃肠溃疡、肾脏受损等副作用。蜂毒中的多肽具有抗炎作用,能降低毛细血管的通透性,抑制白细胞移行,抑制前列腺素E2的合成,并能兴奋肾上腺皮质功能,临床常用于风湿性和类风湿性关节炎。

2.治疗神经痛等神经系统疾病

蜂毒肽能够提高疼痛阈,具有较好的镇痛作用,临床用于三叉神经痛、坐骨神经痛、偏头痛等, 具有消炎止痛、活血化瘀、见效快、疗效可靠的特点。此外,蜂毒制剂对神经根炎、神经根神经炎、神经丛炎、面神经麻痹、颈椎病、癌性神经痛等神经系统病变均有较好的治疗效果。

3.治疗支气管哮喘变应性疾病

支气管哮喘是一种常见的发作性变态反应性疾病。国外杂志曾报道对280例哮喘者进行蜂蜇、蜂毒注射, 结果表明疗效良好, 哮喘发作停止,呼吸困难减轻, 全部患者自觉蜂毒有祛痰作用, 远期有效率达 80%。长期的临床实践证明 , 蜂毒治疗支气管哮喘等变应性疾病用量宜轻, 单纯性哮喘和小儿哮喘经蜂毒治疗的效果优于有并发症成人。

4.用于治疗高血压

蜂毒中的磷酯酶A2具有降压作用。蜂毒可治疗症状性高血压和高血压病,另外蜂毒对于更年期症状性高血压有良好的疗效。此外,蜂毒对心绞痛、血栓闭塞性脉管炎,动脉粥样硬化等心血管系统疾病也有一定疗效。

5.治疗艾滋病

德国采用蜂毒破坏患者体内艾滋病病毒的促进剂对病毒的转录,从而根除了病毒扩散体系。研究证明,蜂毒可减少70%的基因转录,使病毒的产生减少99%,蜂毒优势是直接从内部抑制了病毒的产生。

6.治疗其它疾病

蜂毒还可以治疗红斑性狼疮、带状疱疹、硬皮病、枯草热、血管神经性水肿、血管舒缩性鼻炎、痉挛性结肠炎、过敏性紫癜、遗尿、银屑病、痛风、白塞病、神经官能症 , 甲状腺功能亢进、糖尿病外周神经病变、妇科炎症、溃疡病等疾病。其中蜂毒在治疗风湿病、类风湿病、坐骨神经痛等疾病中疗效甚佳。

展望

蜂毒来源丰富,应用范围广,合理应用将给临床带来较好的治疗效果。蜂毒素抗肿瘤的研究目前在国内仍处于起步阶段,发展潜力巨大。抗肿瘤活性在将来仍是蜂毒素研究开发的重点。可以预言,在不久的将来,会有多种蜂毒素来源的药物进入临床。现代技术加上几百年对蜂毒素应用的经验和技巧,必将导致蜂毒素药物研究开发在新层面上繁荣。

转载于天之力医药

作者:王琳 王瑶

(本论文刊载于:实用全科医学

2007年8月第5卷第8期)返回搜狐,查看更多

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