蜂毒肽的研究进展
蜂毒肽对心血管系统影响的实验研究综述

蜂毒肽对心血管系统影响的实验研究综述摘要: 综述了国外有关蜂毒肽对心血管系统影响的实验研究成果。
这些动物实验证实,蜂毒肽对心血管系统的调节受多种因素影响,效应也不尽一致,其调节机制较复杂,胆碱能系统、激肽系统、周围激素水平及细胞离子水平等均参与其中。
我国在这方面研究甚少,需加大研究力度,这样不仅可以更好地利用蜂毒肽,开发新的药物,开拓蜂毒肽治疗的适应症,还可以指导临床蜂疗,避免出现严重不良反应,同时也有助于将其与中医药更好地联合使用。
关键词: 蜂毒肽;心血管系统;动物实验蜂毒肽(melittin) 是迄今为止人类所知的抗炎活性最强的物质之一,其抗炎活性是氢化可的松的100 倍,对前列腺素合成酶的抑制作用是吲哚美辛的70 倍。
人们对于蜂毒肽的认识,很早就有了报道,但是对于蜂毒肽的药理作用,尤其是对心血管系统影响的研究,则开始于最近二、三十年。
美国、韩国及土耳其的研究人员在该领域做了较多的相关动物实验研究,积累了蜂毒肽生物活性及作用机制的大量经验,而国内在该领域的专门研究则较少。
蜂针疗法作为中国民间疗法之一,是祖国医药宝库中的重要组成部分。
蜂针疗法具有祛风湿、止疼痛、防变形等功效,对许多疾病有独特的疗效。
只要掌握其规律,避免初期的过敏及不良反应,治疗是较安全的。
作为蜂毒液(bee venom,BV) 主要成分的蜂毒肽,是蜂针治疗起效的主要物质。
故探讨其详细的药理作用机制将有助于更好、更安全地开展蜂毒的临床治疗。
现将国外有关蜂毒肽对心血管系统影响的实验研究成果综述如下。
1蜂毒肽影响心血管系统的动物实验报道在近20 余年中,许多学者把目光瞄准了蜂毒肽对心血管系统的研究,国外有大量的文献报道了其研究进展。
他们不仅在相关的实验研究领域获得了大量成果,而且也不断地实践和开拓了蜂针治疗的适应症,为我们更好地使用这一特色疗法作出了有益的尝试。
1984年Thomas 等[1]研究发现,予狗脑室内注射蜂毒肽后,不仅会明显升高血压和心率,也会增加激肽的浓度,因为蜂毒肽可以加快细胞膜中激肽释放酶的释放。
蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究

蜂毒肽@ZIF-8纳米载药体系的构建及抗肿瘤活性研究天然生物毒素蜂毒肽(Melittin,MLT)为蜂毒的主要成分,是一种由26个氨基酸组成的两亲性多肽,具有广泛的药理作用,如抗炎、抗菌、抗病毒、抗辐射、抗肿瘤等。
蜂毒肽在抗肿瘤方面具有独特的优势,它可以直接攻击肿瘤细胞,通过裂解肿瘤细胞膜来增加细胞膜的间隙,破坏磷脂膜的完整性,使得细胞内容物外溢,引起细胞死亡。
同时,研究表明蜂毒肽经过胞内递送后还可通过类似的方式作用于胞内细胞器,诱导生化变化或转录调节,它对肿瘤细胞的多种功能均可产生影响,包括抑制增殖、诱导凋亡、抑制转移和血管生成及阻滞细胞周期等,为未来的肿瘤治疗提供了广阔的前景。
然而,蜂毒肽强烈的溶血性和非特异性细胞毒性,以及易变性、体内降解快、半衰期短等问题均严重阻碍了其临床应用。
因此,如何做到减毒增效,将蜂毒肽有效递送至肿瘤组织,并降低其对正常组织细胞的毒性,对于其临床应用具有重要意义。
纳米载药体系能够有效发挥材料对药物的保护作用,协助药物跨越黏膜屏障,通过高通透性和滞留(Enhanced permeability and retention,EPR)效应增强药物在靶点部位的累积,改变药物在体内的分布,减少系统性毒性,目前已成为现代药物研究的重要方向。
金属有机框架(Metal–organic frameworks,MOFs)是一种新兴的多孔杂化材料,与传统的纳米材料比较,MOFs具有可调节的组成和拓扑结构、高度有序的孔隙、大的表面积以及优良的物理和化学性质,被广泛用于催化、化学传感、气体吸附等多个领域,尤其在药物装载和输送方面备受关注。
沸石咪唑酯骨架-8(Zeolitic imidazolate frameworks-8,ZIF-8)是MOFs材料中最具有代表性的一种,其骨架结构是由金属Zn离子与二甲基咪唑中的N原子相连形成的四面体结构。
除了具备MOFs的优势外,ZIF-8还具有更好的载药能力、更高的热稳定性、化学稳定性、良好的生物相容性以及灵敏的pH响应性,它在中性生理条件下结构保持稳定,而在肿瘤组织弱酸性的细胞环境中发生分解,使负载药物在肿瘤部位实现可控、精准释放,满足新型纳米载药体系在载药量、稳定性及药物释放等多方面的要求。
蜂毒的研究进展及其临床应用

蜂毒的研究进展及其临床应用蜂毒是工蜂毒腺和副腺分泌出的具有芳香气味的淡黄色透明毒液,具有多种药理学和生物学活性的复杂混合物,主要包括多肽类:蜂毒肽(Melittin)、原蜂毒肽(Promelittin)、蜂毒明肽(Apamin)、MCD-多肽等;活性酶类:磷脂酶A2(Phospholipase,PLA,)、透明质酸酶(Hyaluronidase)、酸(碱)磷酸酶等;此外还有组胺、胆碱、甘油、氨基酸等。
蜂毒主要具有抗炎、降压、镇痛、抗病毒作用。
蜂毒疗法治疗疾病已有悠久的历史,特别是对于治疗风湿、类风湿性关节炎、肩周炎等疾病具有较好的治疗效果。
同其它动物源性的毒性物质一样,蜂毒治疗疾病存在较大的个体差异,某些患者经治疗一段时间后,还可能出现过敏反应。
因此,利用蜂毒疗法治疗疾病并没有完全达成人们的共识 j。
近年来,随着分离、纯化技术的不断提高,在研究蜂毒的组成成分、结构基础之上,进一步探讨了其作用机理及功能,为深入研究其临床应用奠定了基础,并展示了较好的应用前景。
1 蜂毒的药理作用1.1 对神经系统的作用1.2 对心血管系统的作用蜂毒有明显的降血压和扩张血管的作用,小剂量能使实验动物离体心脏产生兴奋,大剂量则抑制心脏功能1.3 对血液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 .1.4 抗炎镇痛作用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。
1.5 对消化系统的作用目前研究较多的是蜂毒对大鼠实验性肝纤维化的影响,活蜂循经穴蜇刺治疗乙型肝炎和丙型肝炎引起的早期肝硬化有较好效果1.6 抗肿瘤、抗菌和抗辐射作用蜂毒对淋巴瘤、肉瘤都具有抵抗作用,对Rous肉瘤和Hela细胞均有抑制作用。
蜂毒的主要成分及药理作用研究进展

50APICULTURE OF CHINA蜂毒的主要成分及药理作用研究进展王欣雨1 赵磊磊2 耿明阳3 车苗苗2 张铭2(1 中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093;2 沁水县畜牧兽医服务中心,沁水 048026;3 伊犁哈萨克自治州畜牧总站,伊犁 835000)蜂毒是由蜜蜂工蜂分泌的一种具有芳香气味的透明液体,储存在其腹部毒囊中。
蜂毒pH 值为4.5~5.5,成分极为复杂,含有多种多肽类、酶类、胺类、酸类、氨基酸及微量元素等,具有抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗菌、降血压等多方面作用。
本文重点综述了近年有关蜂毒的主要成分及其在医药方面的研究进展。
1 蜂毒主要成分1.1 多肽类多肽类是蜂毒中主要成分之一,其中蜂毒肽(Melittin)、蜂毒明肽(Apamin)、脱颗粒肥大细胞多肽(Mast cell degranulating peptide)等3种肽是蜂毒中主要活性肽。
蜂毒肽约占蜂毒干重的40%~60%,由26个氨基酸残基组成,强碱性(pH=10)。
蜂毒肽的羧基端是亲水的,而氨基端是疏水的。
因此,它同时具有亲水性和疏水性。
蜂毒肽的两亲性是膜结合肽和膜蛋白跨膜螺旋的基础,这个特性决定它既可以溶于水,又可以与膜自然结合,进而溶解细胞。
除此之外,它还具有显著的抗菌、抗肿瘤和抗病毒活性。
蜂毒明肽占蜂毒干重的2%~3%,由18个氨基酸组成,含有2个二硫键。
蜂毒明肽是一种很强的神经毒素,其第13~14位上的精氨酸是神经毒性所必需的组成部分,主要作用于神经系统,可以穿过血脑屏障,直接作用于中枢神经系统,有研究证明其在改善神经系统疾病方面具有潜在益处[1, 2]。
肥大脱粒肽占蜂毒干物质的2%~3%,由22个氨基酸组成,与蜂毒明肽具有相似的化学组成和结构,分子中也含有2个二硫键,但二者的活性截然不同[3]。
肥大脱粒肽能使肥大细胞脱粒沉降,释放组织胺和5-羟色胺,具有抗炎作用。
1.2 酶类蜂毒中含有55种以上酶类,主要有透明质酸酶(Hyaluronidase)、蜂毒磷酯酶A 2(Bee venom phospholipase A 2)等。
蜂毒肽的研究概述

JOURNALOFBEE(Monthly)蜜蜂杂志(月刊)2007年第5期蜂毒肽的研究概述郭艳红,谭垦(云南农业大学东方蜜蜂研究所,云南昆明650201)摘要:从结构、药理作用、基因工程及分子生物学机制等方面总结了国内外对蜂毒肽的研究概况,以期为相关研究提供有益参考。
关键词:蜂毒肽;结构;药理作用;基因工程;分子生物学机制中图分类号:S896.5文献标识码:B文章编号:1003-9139(2007)05-00034-03TheReviewofMelittinResearchGUOYan-hong,TANKen(EasternBeeResearchInstituteofYunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)Abstract:Melittinisthemajoractivecomponentofbeevenomwhichhasbeenusedinmedicaltreatment,butforitshemolysistoxicity,theclinicutilitywascon-strained.Thispaperreviewsrecentstudiesonthestruc-ture,medicalaction,geneengineeringandmolecularbio-logicmechanism.Itisexpectedthatthispapercanoffersomereferencesforrelevantresearches.Keywords:melittin;structure;medicalaction;geneengineering;molecularbiologic蜂毒是工蜂毒腺分泌出来的一种具有芳香气味的成分复杂的混合物,主要含有蛋白质多肽类、酶类、生物胺类和其他物质。
蜂毒中研究较多的是蜂毒溶血肽,又称蜂毒肽(melittin)。
蜂毒肽的研究概况

蜂毒肽的研究概况作者:李佳嬴来源:《科学与财富》2016年第23期摘要:蜂毒肽可以抗菌、抗病毒、消炎抗关节炎、抗辐射,结合实际,针对蜂毒肽的作用及获得途径等进行了研究。
关键词:蜂毒肽;作用;获得蜂毒中研究较多的是蜂毒溶血肽,又称蜂毒肽(melittin)。
蜂毒肽占蜂毒干重的50%,是蜂毒中主要功能物质。
蜂毒肽可以抗菌、抗病毒、消炎抗关节炎、抗辐射,近年来又有对其抗癌和抗艾滋病毒作用进行研究的报道。
1 蜂毒肽的结构蜂毒肽是由26个氨基酸残基组成的多肽,分子量为2840。
一般,蜂毒肽在水中存在2种形态,在高浓度、高离子强度则形成四聚体。
蜂毒肽既可以溶于水中,又可以与膜自然结合,进而溶解细胞。
2 蜂毒肽的功能及药理作用2.1 抗菌抗病毒作用蜂毒肽对20余种革兰阳性和阴性细菌的生长繁殖有抑制作用,蜂毒肽可以抗对青霉素具有耐药性的金黄色葡萄球菌,这引起了人们的特别注意。
2.2 对神经系统的作用蜂毒肽可作用于神经系统,使中枢神经系统突触内兴奋传导阻滞还能抑制周围神经冲动传导。
2.3 对心血管和血液系统的作用蜂毒肽有明显的降血压作用,蜂毒肽还对心肌具有正性频率和负性肌力作用。
蜂毒肽具有溶血、抗凝血和降低血栓素的作用。
2.4 抗炎镇痛作用蜂毒肽是迄今为止人类所知的抗炎活性最强的物质之一,其抗炎活性是氢化可的松的100倍。
它具有类激素样的作用,但无激素的不良反应。
2.5 防辐射作用用蜂毒肽代替蜂毒全毒不仅对辐射有预防作用,而且还有治疗作用,高纯度的蜂毒肽可以明显提高抗辐射效应,而且和全蜂毒比较差别非常显著。
2.6 抗HIV作用蜂毒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。
德国诺海贝格卫生和环境研究中心的病毒学家巴拉克.维尔纳,在对艾滋病毒的研究中发现,HIV的化学结构类似蜂毒肽结构,认为蜂毒肽通过破坏HIV促进剂的途径阻止病毒的扩散。
2.7 抗肿瘤作用蜂毒肽对肿瘤细胞的毒性作用也引起了人们的注意。
蜂毒肽抗肿瘤研究新进展
[ 3 李惠新.浅谈克林霉素的不 良反应及正 确使用 [] 中 1] J.
国 现代 药 物 应 用 ,0 8 2 2 )6 . 2 0 ,( 3 :8
1 1 ML 的结 构 蜂 毒 肽 是 由 2 . T 6个 氨 基 酸 残 基 组 成 的 多 肽, 相对 分 子 质量 28 0 4 。其 一 级 结 构 的 氨 基 酸 残 基 顺 序 为 :
[ 5 夏 瑜 . 林 霉 素 的 不 良反 应 及 其 预 防 [] 抗 感 染 药 学 , 1] 克 J.
2 0 3 4 1 7 1 9 0 6, ( ): 8 - 8 .
[6 薛 作英 , 惠 香 , 伟 伟 . 林 霉 素 的 临 床 运 用 [ ] 中 1] 陆 范 克 J.
医 药 临床 杂 志 , 0 4 6 3 : 9 . 2 0 ,1 ( ) 2 1 [ 7 王 楠 , 中颖 , 兆 立 .克林 霉 素 不 良反 应 的 处 置 [] 1] 邓 宋 J. 天 津 药 学 ,0 7 1 () 2—3 2 0 ,9 2 :12 . [8 温 晓 娜 , 静 怡 。 林 霉 素 的不 良反 应 分 析及 合 理 应 用 1] 毛 克 口] 中 国新 药 杂 志 ,0 5 1 ( )3 738 . 20 ,4 3 :6—6 .
瘤作 用 在 基 础研 究 和 临床 实 践 中已受 到 越来 越 多 的 重视 。
1 ML T的 结 构 和 药 理 作 用
[ 2 R migo S enL 1] e n tnJ ,Ja V.C idmycfrtx pama l a i o o o ls n e cpamaeep aie n A D J . act 9 9 n el s neh lisi I S[ ] L ne,1 9 , l
蜂毒肽MP-1抗菌/抗内毒素作用的体内外实验研究
x oS E K 、3 B、6 、 R 1 p8蛋白表 达的影响 , 来探讨其抗炎机理 。方法 : 采用角叉菜胶致足肿胀法造成大 鼠炎 症模 型 , 分离
血清 , 观察野生雪莲总 黄酮( 和雪莲细胞培养物总 黄酮 ( ) 炎症大 鼠血清 中炎症 介质 和细 胞因子 的影响。其 W) C对
中 I B用 I 记 R A试剂盒 ,G 含量用 L一1 标 I PE H标记 R A试剂盒 测定 ; O含量 用 G i s法测 定 ; I N rs e 逆转 录聚合 酶 链式反 应 方法 检测 小 鼠 巨噬细 胞 C X一2 iO 、 F—K p 5 N O 、N S N B、6 mR A表 达情 况 ; 白质 印迹 检 测 N 蛋 F—K oS、 B、6 E K1p 8蛋 白表达的情况 。结果 : 生雪 莲总黄酮和雪 莲细胞培 养物总 黄酮各 剂量组 与模型 组相 比均可 明显抑 R 、3 野
中动脉 阻断引起 的短暂性和永久性局灶脑缺血 的病理损伤过程 中 N X1 C 可能发挥一 定的调节作用 。
双醋 瑞因对成骨细胞增殖分化及对 O G R N L表 达的影 响 P/ A K
王 霖 王 文 杰
中国协和 医科大 学 中国 医学 科 学院 药物研 究所 北 京 10 5 00 0
小鼠 P p呼吸爆 发的影响。结果 : P一1 M‘ M 对脓毒症模 型小 鼠有 显著 的保护作 用 ; 在体外 , MP—l 一定 的抗菌活 有
性 ; L S具有一定的结合及 中和能力 , L S刺激的小 鼠 P p的 T R 、 N 和 I 6的表 达与释放 有显 著的 对 P 对 P M‘ L 4 T F一 L一
( M) A 花生四烯酸 ( A) A 代谢 的影响 , 从而探讨其对慢性 支气管炎治疗作用 的部分机 制。方法 : 联用 B G尾 静脉注 C
用蜂毒抑制肿瘤的研究进展
蜂毒多肽空间稳定免疫脂质体的制备及体外对肿瘤细胞的选择性蜂毒是工蜂毒腺和附腺分泌出的具有芳香气味的一种透明毒液,贮存在毒囊中,蛰刺时由蛰针排出。
其化学成分比较复杂,包括多肽类、酶类和非肽类物质。
主要有效成分是蜂毒素、蜂毒神经肽、磷脂酶A、透明质酸酶、多巴胺和组织胺等。
其中,蜂毒素足蜜蜂毒的主要成分,约占蜂毒千重的50%。
蜂毒素具有很高的生物活性,现代药理研究表明它具有抗炎、镇痛、抑制血小板凝集、抗艾滋病及抗肿瘤等多种作用。
近年来,有关蜂毒的抗肿瘤作用及其潜在的临床应用价值日益引起人们的重视。
1抗肿瘤作用机制1.1 直接杀伤肿瘤细胞张氏等应用胡蜂毒素对小鼠肿瘤模型( S ) 进行肿瘤杀伤作用和治疗作用的实验研究,发现胡蜂毒对小鼠肿瘤细胞有直接杀伤作用和一定的治疗作用。
蜂毒主要活性成分蜂毒素体外对多种实验性肿瘤有具杀伤作用,并且l/μmol/L浓度的蜂毒素,阻止肿瘤细胞的增生,而不抑制正常细胞的生长和克隆率。
通常认为蜂毒素使细胞线粒体膜溶解,使细胞的正常呼吸受到抑制,因而肿瘤组织氧化磷酸化的过程受到抑制,氧化功能被破坏,导致目肿瘤组织生长抑制。
1.2 免疫调节作用1909年,Paulehrlich提出了免疫反应是机体对抗肿瘤的主要机制的概念。
一般来说,人体免疫系统主要有三方面的功能,即防御病原微生物感染的防护功能、消除体内“杂质”的自我稳定功能和对自身或受外界刺激所产生的各类变异细胞进行识别和杀灭的免疫监管功能。
要实现上述功能,就必须使免疫系统处于相对平衡的稳定状态,一旦平衡破坏,就可能导致疾病发生。
其中,免疫监管功能与肿瘤的发生和发展有着密切的关系。
国外早有研究报道蜂毒素参与抗肿瘤T细胞应答。
朱氏等的研究表明,蜂毒0.32、0.63 mg/kg能增加加s 肉瘤鼠T淋巴细胞酯酶阳性染色率,表明具有增强T淋巴细胞功能的作用。
蜂毒0.32mg/kg 能增强s肉瘤鼠网状内皮系统(RES对碳粒廓清能力,具有增强RES单核巨噬细胞的吞噬功能作用。
蜂毒肽抗肿瘤作用研究进展
蜂毒肽抗肿瘤作用研究进展作者:侯世豪杨波韦忠恒来源:《右江医学》2022年第04期【关键词】蜂毒肽;抗肿瘤;溶血中图分类号:R73 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2022.04.011癌症仍然是威胁人类生命安全最可怕的疾病之一,预计2040年全球新发癌症将比2020年增加47%[1]。
目前针对癌症的治疗手段,在一些早中期阶段的癌症中有所建树,对于伴有转移或复发阶段的癌症疗效欠佳[2]。
在广泛的研究中,蜂毒[3]在多种恶性肿瘤中显示出抑癌作用,蜂毒肽是蜂毒的主要活性成分和抗肿瘤成分[4]。
本文就蜂毒肽的抗肿瘤作用机制进行综述,并重点阐述蜂毒肽联合放、化疗及靶向治疗的优势和临床应用中面临的挑战和前景。
1 蜂毒肽的抗肿瘤作用机制1.1 直接杀伤肿瘤细胞蜂毒肽杀伤肿瘤细胞主要通过破坏细胞膜磷脂双层的完整性,进而改变细胞膜通透性,引起细胞损伤。
MIHAJLOVIC等[5]研究发现,蜂毒肽是直接与膜相互作用的,膜上的构型取决于蜂毒肽的肽脂比,在低肽脂比时以界面取向与膜表面结合,而在较高浓度时插入膜,插入的蜂毒肽聚集主要形成孔环状孔隙,使膜去极化,导致细胞成分泄漏,或者使膜解体或胶束化,最终杀死细胞。
发挥作用的关键基团是蜂毒肽N末端K7残基,它允许水从脂质双层的两侧进入而促进孔隙形成,K7含量低的蜂毒肽突变体的溶血活性显著降低[6]。
1.2 抑制肿瘤血管生成肿瘤血管生成是指肿瘤在生长过程中产生的新血管,不同于正常血管,新生的血管中内皮细胞连接松散,基板变薄,伴有多个开窗,使血管通透性变强,进而促进肿瘤发生侵袭和转移,血管内皮生长因子(VEGF)被认为是抗肿瘤的有效靶点。
ZHANG等[7]研究发现,蜂毒肽可以特异性地通过阻断VEGF-A/VEGFR-2/MEK1/ERK1/2信号通路,显著抑制人高转移性肝癌细胞的血管生成,进而影响肿瘤细胞的增殖和侵袭。
另一项研究[8]通过对非小细胞肺癌成瘤的裸鼠皮下注射不同剂量蜂毒肽,观察到肿瘤的生长受到不同程度的抑制,并且降低了VEGF和缺氧诱导因子1-α的蛋白表达,证明蜂毒肽的抗肿瘤活性与抑制VEGF和缺氧诱导因子信号通路的抗血管生成作用有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
蜂毒肽的研究进展我国天然蜂毒主要采自意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica),天然蜂毒是具有苦香气味的透明液体,在室温下很快就干燥至原来重量的30%~40%。
蜂毒是一种成分十分复杂的混合物,经过各国学者几十年的研究,已知蜂毒含有多种生物活性物质,如蜂毒肽(melittin)、蜂毒明肽(apamin)、MCD肽(mast cell deganulating peptide) 等。
蜂毒肽是蜂毒的主成分,其重量占蜂毒干物质45%~50%。
蜂毒肽具有很高的生物学作用和药理作用,其半数致死量(LD50)为4.0mg/kg,现代药理研究表明蜂毒肽具有抗炎、镇痛、抑制血小板凝聚和抗肿瘤等作用。
本文重点综述了蜂毒肽的抗肿瘤作用,抗菌作用和抗HIV病毒作用的新进展。
1 蜂毒肽的物理化学性质蜂毒肽由26个氨基酸组成,分子量为2480,其一级结构为H—Gly—lle—Gly—Ala—Val—Leu—Lys—Val—Leu—Thr—Thr—Gl y—Leu-Pro—A1a-Leu—lle—Ser—Try—lle—Lys—Ary—Lys—Ary-Gl n-NH2(GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ—NH2。
蜂毒肽是一种不对称的线性多肽,第一位至第20位的氨基酸是疏水基团,第21位至26位的氨基酸是亲水基团。
蜂毒肽能降低水的表面张力,蜂毒肽的稀薄溶液作为单体存在,如在溶液中增加离子强度或蜂毒肽的浓度会产生不同程度的凝聚现象,直接生成疏水性四聚物。
蜂毒肽的螺旋结构(二、三级结构)和聚合作用取决于溶液的PH值、离子强度和蜂毒肽本身的浓度。
当浓度的PH值升高后,蜂毒肽能从大部分随机构象转变成。
螺旋构象,o螺旋构象含量最高可达80%。
当溶液PH处于个性状态时?蜂毒肽至少有三种构象存在。
蜂毒肽的发现及纯化程度的进一步提高以及人工合成的成功,证明了一类新的有生物活性的肽类结构,为研究多肽与脂质胶粒或细胞膜之间相互作用提供了有效的方法;同时对蜂毒肽的多种生物活性和多种药理作用提供了相关机理的解释。
2 蜂毒肽的生物学活性和药理作用蜂毒肽是迄今为止人类所致的抗炎活性最强的物质之一,其抗炎活性是化可的松的100倍,可以抑制20多种革兰氏阳性和阴性细菌的生长和繁殖,还能增强磺胺类和青霉素类药物的抗菌效,对多种真菌,病毒也有毒性。
具体研究如下:2.1 抗肿瘤作用2.2.1 体外抑瘤作用分别选取SMMC—7721、BEI—7402和Hep—3B三种肿瘤细胞系,以四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法观察蜂毒肽对这三种肿瘤的细胞系的生长抑制作用,并以丝裂霉素、长春新碱、华赡素为对照,结果蜂毒肽的抑瘤作用与剂量呈正相关,抑制率也优于对照药物。
得出结论是:蜂毒肽的体外抑瘤作用明显,而且作用发生迅速。
张晨等闲研究了蜂毒肽对肝癌细胞系SMMC—7721增殖的影响,认为蜂毒肽可抑制肝癌细胞的生长、增殖,PCNAC增殖细胞核抗原阳性细胞表达率随着蜂毒肽剂量的增加而减低,对细胞周期的影响表现为S期细胞增加,G2/M期细胞减少,从而影响细胞周期的比率。
肿瘤治疗的中心环节就是干扰肿瘤细胞周期,从而影响细胞的生长、增殖或诱导细胞凋亡的产生达到治疗肿瘤的目的。
关于蜂毒肽抑瘤作用的量效关系,与蜂毒肽本身的理化性质和在高浓度溶液的自聚有关。
在低浓度时,蜂毒肽以单体状态存在,不利于膜上离子通道的形成,虽能插膜,但对肿瘤细胞的破坏较弱;在高浓度时,蜂毒肽多形成四聚体状态,能比单体更有效地与细胞膜结合,形成离子通道,改变了膜的通透性,造成细胞膜的破裂,从而显示出显著的体外杀伤肿瘤的作用。
2.1.2 体内抑瘤作用蜂毒肽对多种肿瘤细胞有杀伤作用。
文献报道1μmol/L蜂毒肽可阻止肿瘤细胞增殖而不抑制正常细胞的生长和克隆率。
大剂量蜂毒肽在体外对多种肿瘤细胞有很强的杀伤作用,小剂量蜂毒肽具有诱导细胞凋亡的作用。
蜂毒肽对小鼠皮下H22肝瘤细胞具有明显的抑制作用,同时明显延长了荷瘤小鼠的存活时间。
2.2 抗菌作用细菌对目前临床上使用的传统抗菌素有很强的耐药性,人们寻找新的抗菌素已十分紧迫。
植物、动物和其他生物体内存在一些特殊的抗菌多肽,是一类既古老而仍很有效的广谱抗菌素,这类多肽含有较多的碱性氨基酸,又称阳离子抗菌肽。
由于阳离子多肽与细菌细胞膜结合的特异性不高,细菌不易通过简单的变异或修饰多肽产生耐药性。
因此,这类多肽作为抗耐药细菌的新一代抗菌素已引起人们的重视。
由26个氨基酸组成的蜂毒肽和人工合成的类似物也是具有高抗菌活性和溶血活性的阳离子广谱抗菌肽。
蜂毒肽能抑制2~30种革兰氏阳性和阴性病原微生物的生长繁殖,并能对抗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。
2.3 抗爱滋病毒作用德国诺海贝格卫生和环境研究中心的病毒学家巴拉克·维尔纳,在对爱滋病毒的研究中发现,爱滋病毒的化学结构类似于蜂毒肽的结构,认为蜂毒肽通过破坏爱滋病毒促进剂的途径阻止病毒的扩散。
该促进剂是沟通基因转录过程的一种物质,它根据基因信息合成活性蛋白质,当促进剂被破坏后,就无法合成携带病毒信息的蛋白质,病毒就无法繁殖扩散。
研究证明,蜂毒肽可减少70%~80%的基因转录,使病毒减少99%。
维尔纳认为,同其他抗爱滋病药比较,蜂毒肽的优势是直接从内部抑制病毒产生。
因此被认为与其他药物结合,可望治愈爱滋病。
但目前还存在不同见解,需要进一步研究。
3 蜂毒肽的基因工程生物工程技术的发展为获得蜂毒肽提供了一条新的途径,Kindas等从处女蜂王的毒腺中提取得到了总mRNA,发现蜂毒肽mRNA含大约400个碱基对和1个短的poly A尾。
Vlasak等用mRNA-DNA逆转录的方法,利用质粒pBR322构建了蜂王毒腺的cDNA文库,用蜂王毒腺总mRNA制作探针从此文库中分离得到了蜂毒肽的cDNA,再进一步将其克隆到质粒pUC18上进行DNA序列分析,由DNA的序列分析结果推测出的蜂毒肽序列与实际测得的完全相同。
张青文从1991年开始提取了蜂王毒腺的RNA,用于棉铃虫卵中的转译,成功地合成了Promelittin,并对提取的mRNA成分进行了研究,结果发现总RNA在除去rRNA后就可得到高纯度的蜂毒肽mRNA。
李继周等于1997年通过mRNA-cDNA反转录的方法合成了蜂毒肽基因,用lgtll 建立了蜂毒肽的cDNA文库,并用抗体探针筛选出了附性克隆。
陈仲兵等进一步将蜂毒肽cDNA克隆到大肠杆菌质粒Pucl8上,并进行了序列分析。
王关林等从蜜蜂毒腺中提取总RNA,通过RT-PCR方法扩增得到了蜂毒肽前体蛋白的cDNA,再进一步通过定点诱变在蜂毒肽序列前引入了经胺裂解位点,构建了与β-半乳糖昔酶部分序列相融合的蜂毒肽诱变蛋白表达载体,序列分析结果表明,成功地引入了目的密码子,且与β-半乳糖苷酶部分序列构成正确的读码框,并在大肠杆菌中表达了诱变蛋白。
王关林克隆了蜂毒肽前体蛋白的cDNA,并在大肠杆菌中表达了与β-半乳糖苷酶部分序列相融合的蜂毒肽前体蛋白。
王秋波等报道通过人工合成含特异性酶切位点的AB两条寡核苦酸片段,在Klenow 酶作用下形成目的基因,用限制型内切酶Hind Ⅲ,Xmn Ⅰ同时酶切目的基因和表达载体Pmalp2质粒,在T4连接酶的作用下构建两者的重组体,通过α-互补筛选出附性克隆,并通过特异性酶切和测序分析进行鉴定,获得重组蜂毒肽的原核表达克隆。
蜂毒肽的溶血作用限制了它的临床应用。
为克服其溶血毒副作用,人们尝试通过改变蜂毒素分子构像,将蜂毒素分子与肿瘤特异性抗体偶联成免疫毒素或制成缓释剂等方法来减轻其不良反应,增强抗肿瘤活性的目的。
赵亚华等为获得保留有抗菌活性而降低溶血作用的蜂毒素,对蜂毒素的分子结构进行了改造。
将第5位的Val变为Arg,第15位Ala 变为Arg,删除了第16位的Leu。
用PCR技术获得了改造后的蜂毒素基因,将其克隆人酵母表达载体pPICZa-A,获得重组表达质粒PPICZa-A-MEA。
该质粒转化毕赤酵母菌GS115,甲醇诱导下表达,发酵上清液经抑菌活性、溶血活性测定及亲和层析纯化,结果表明,蜂毒素基因成功地在毕赤酵母中表达,经改造后表达的蜂毒素保留了抗菌活性且溶血活性显著降低,经纯化后用Bradford法测定表达蜂毒素的含量约为0.29 mg/mL。
李柏、张晨等应用基因工程,构建携蜂毒素基因及甲胎蛋白(AFP)启动子(rAFP)的重组腺病毒载体,探讨rAFP驱动的蜂毒素基因在体外对肝癌细胞的特异性杀伤作用。
结果发现:携蜂毒素基因重组腺病毒载体构建成功,MTr实验证明携蜂毒素基因重组腺病毒转染后,AFP 附性肝癌细胞的增殖受到明显抑制,而对AFP阴性肝癌细胞及正常肝细胞无明显影响;无蜂毒素基因的重组腺病毒转染,则对各种细胞增殖均无抑制作用,他们等还发现蜂毒素基因重组腺病毒转染BEL-7402细胞后,肝癌细胞周期受到不同程度的影响,Go/G期细胞增多,细胞增殖核抗原(PCNA)标记指数较对照组明显下降,提示癌细胞较多被阻滞于G期,蜂毒素基因在癌细胞内的表达干扰了其细胞周期,抑制了癌细胞的增殖,而抑制PCNA的合成可能是其作用机制之一。
细胞增殖与凋亡的失衡决定了肿瘤的生长速率。
凋亡不仅直接影响着机体组织的正常发育、分化与死亡,它在肿瘤治疗中的作用已受到极大的重视。
研究证明,蜂毒素具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。
经携蜂毒素基因重组腺病毒转染后,倒置相差显微镜下观察到部分肝癌细胞出现凋亡形态学变化,体积变小、变圆,染色质边集等现象。
携蜂毒素基因重组腺病毒可有效诱导肝癌细胞凋亡,凋亡率在20%左右,高于不舍蜂毒素基因重组腺病毒和未转染重组腺病毒对照组,提示诱导肿瘤细胞凋亡亦是蜂毒素基因治疗发挥作用的机制之一。
4 蜂毒肽的分子生物学机制至今为止,对于蜂毒素的杀菌及溶血机理仍然很不确定,以往研究认为,抗细菌素类是通过穿孔模型形成膜空洞机制引起杀菌的。
但深入研究发现,有些抗细菌素与细胞膜的作用方式与穿孔模型有明显不同,后来便提出了一种新的作用模式--地毯模式。
目前,抗细菌素侵膜机理占主导地位的观点仍然是穿孔模型和地毯模式机理。
根据蜂毒素的这种侵膜机制,赵亚华等通过实验有目的地改造了蜂毒素的氨基酸的一级结构序列以及所要表达的蜂毒素基因。
尽量使蜂毒素在与细菌细脑膜相互作用时,主要采取地毯模式侵膜而引起杀菌,同时,由于带电荷数与分子构象的改变,大大降低了它与血细胞膜两亲性作用的几率,从而达到抑制溶血性的目的。
改造后的蜂毒素的溶血性与标准样品的溶血活性相比,有较大幅度降低,大约降低了14.3倍。
蜂毒肽发挥其众多功能的主要机理是因为蜂毒肽可以使细脑膜的透性增加,细胞内容物泄露,细胞裂解所以蜂毒肽与天然或是模型膜的作用成为蜂毒肽研究的热点。