沙蠶提取物藥理活性的研究進(jìn)展

賈盈露，閆海強(qiáng)，丁國(guó)芳,2，徐銀峰，楊最素

（1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

·綜述·

沙蠶提取物藥理活性的研究進(jìn)展

賈盈露1，閆海強(qiáng)1，丁國(guó)芳1,2，徐銀峰1，楊最素1

（1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021）

沙蠶是一種生活在潮間帶的環(huán)節(jié)動(dòng)物，在我國(guó)沿海均有廣泛分布。研究發(fā)現(xiàn)，從沙蠶體內(nèi)分離純化獲得的活性物質(zhì)沙蠶毒素和沙蠶蛋白酶均表現(xiàn)出很好的藥理活性。本文就沙蠶的藥理活性進(jìn)行綜述，為開發(fā)利用沙蠶研究提供理論依據(jù)。

沙蠶；藥理活性；研究進(jìn)展

沙蠶Nereis succinea俗稱海蜈蚣、海百腳、海螞蝗，在分類學(xué)上屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物門Annelida，多毛綱Polychaeta，游走目，沙蠶科。在我國(guó)約有80多種沙蠶，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的品種主要有：日本刺沙蠶Neathes japocica、多齒圍沙蠶Perinereis nuntia和雙齒圍沙蠶Perinereis aibuhitensis等。沙蠶是魚、蝦、蟹、貝等經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的優(yōu)良餌料，日本將其稱為“萬(wàn)能餌料”，為垂釣者所喜愛，因此養(yǎng)殖前景很好。沙蠶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，氨基酸含量極高且種類齊全，包括了人類的全部8種必需氨基酸[1-2]。沙蠶是一種海洋中藥，在《本草綱目》寫到：“李殉曰：按南州記云，海蠶生海南山石間，狀如蠶，大如拇指。其沙甚白，如玉粉狀，每有節(jié)”描述的就是沙蠶[3]。沙蠶春至秋季都可以在沿海河口或稻田中采捕，在沸水中燙死曬干入藥，全體入藥，有補(bǔ)脾益胃、補(bǔ)血養(yǎng)血、利水消腫之功效，主治陰虛，脾胃虛弱、貧血、肢體腫滿等癥[4]。近年來(lái)，隨著沙蠶養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，為沙蠶的藥理研究提供了大量原料，廣大學(xué)者對(duì)沙蠶營(yíng)養(yǎng)成分和藥理活性進(jìn)行了研究[5-6]，表現(xiàn)出較好的殺蟲活性、抗血栓活性、抗氧化活性和抗腫瘤活性等，本文就沙蠶的藥理活性及其應(yīng)用前景進(jìn)行綜述，為進(jìn)一步研究并利用沙蠶提供理論依據(jù)。

1 殺蟲作用

最早在1934年，日本學(xué)者Nitta首先從異足索沙蠶Lumbricomerereis hateropoda體內(nèi)分離出一種有效成分，并將其取名為沙蠶毒素(nereistoxin，NTX)。在研究中發(fā)現(xiàn)沙蠶毒素是一種具有殺蟲活性的有毒物質(zhì)，最終將其開發(fā)成殺蟲劑—巴丹，這是人類首次成功利用動(dòng)物毒素為先導(dǎo)化合物合成殺蟲劑[7]。巴丹類殺毒劑其殺蟲譜廣，殺毒效果好且低殘留，得到了廣泛應(yīng)用。在后續(xù)的研究中，學(xué)者們對(duì)巴丹類殺蟲劑的殺蟲活性和殺蟲機(jī)制進(jìn)行了研究。王強(qiáng)[8]通過研究發(fā)現(xiàn)沙蠶毒素具有很強(qiáng)的殺蟲活性，且對(duì)哺乳動(dòng)物的毒性較低，使用比較安全。對(duì)脊椎動(dòng)物的毒理實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明沙蠶毒素是一種神經(jīng)毒素，其作用于神經(jīng)膽堿能突觸，通過阻斷M、N受體而發(fā)揮其殺蟲活性。潘巨武[9]經(jīng)過設(shè)計(jì)合成獲得了21種未見報(bào)道的沙蠶毒素衍生物，初步殺蟲測(cè)試表明目標(biāo)化合物對(duì)紅蜘蛛有很好的防治效果，結(jié)構(gòu)變化對(duì)化合物活性無(wú)顯著影響；在斜紋夜蛾的觸殺活性測(cè)試中，結(jié)構(gòu)差異對(duì)活性影響較大。劉海婷[10]研究發(fā)現(xiàn)巴丹對(duì)綠猴腎細(xì)胞（Vero cell）存在毒性作用，能降低細(xì)胞存活率，增加LDH漏出率。研究發(fā)現(xiàn)其主要通過引起鈣離子濃度升高，導(dǎo)致ROS升高，而造成Vero cell細(xì)胞損傷。

2 抗血栓活性

N-V蛋白酶是從我國(guó)北方一種沙蠶生物體內(nèi)提取的纖溶酶(即溶栓素)，相對(duì)分子質(zhì)量Mr為35100，等電點(diǎn)pI為4.50，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該蛋白酶有促進(jìn)大鼠頸動(dòng)脈血栓的溶解作用[11]。李奇等[12]采用纖維蛋白平板法證實(shí)該蛋白酶在體外具有高效、快速溶解纖維蛋白作用，體內(nèi)能在短時(shí)間內(nèi)縮短優(yōu)球蛋白溶解時(shí)間、降低纖維蛋白原含量，且不影響凝血功能，無(wú)出血等并發(fā)癥。白若倫等[13]發(fā)現(xiàn)沙蠶蛋白酶可抑制誘導(dǎo)劑ADP，花生四烯酸及膠原引起的大鼠血小板聚集，降低其最大聚集率；采用高分子右旋糖酐建立大鼠高黏滯血癥模型，檢測(cè)血液流變學(xué)指標(biāo)，沙蠶蛋白可降低大鼠全血黏度，對(duì)血漿黏度、紅細(xì)胞沉降率及紅細(xì)胞壓積則無(wú)影響，期待能開發(fā)出一種新的抗血栓藥物。張?jiān)讫圼14]通過分離純化成功從沙蠶體內(nèi)的新型海洋纖溶活性成分——沙蠶纖溶酶，研究發(fā)現(xiàn)該酶有很好的纖溶活力和體外溶栓活性，比活力達(dá)116 280 U/mg，且具有良好的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性。鄧志會(huì)等[15]通過硫酸銨分級(jí)鹽析及色譜柱層析從沙蠶體內(nèi)分離純化出一種新型的具有纖溶活性的金屬蛋白酶，命名為NVMP。研究發(fā)現(xiàn)該酶是分子質(zhì)量為28～32 ku，最適溫度為40℃，最適pH為6，Cu2+、Co2+和Zn2+可阻斷其酶活性，而Ca2+和Mg2+可增強(qiáng)蛋白酶活性。NVMP通過水解纖維蛋白，也可通過激活纖溶酶原轉(zhuǎn)變成纖溶酶的方式，間接水解纖維蛋白而發(fā)揮溶栓作用李榮貴等[16]克隆了沙蠶的一種蛋白酶的cDNA，通過重建，表達(dá)和分離純化獲得了重組沙蠶溶栓活性蛋白，該蛋白在體外具有纖維蛋白溶酶源激活活性，且熱穩(wěn)定好，在pH 6～9范圍內(nèi)穩(wěn)定性好，有望開發(fā)為新型溶栓藥物。

3 抗氧化活性

近年來(lái)，隨著對(duì)海洋生物研究的深入和開發(fā)技術(shù)的提高，從海洋生物中不斷發(fā)現(xiàn)一些具有抗氧化活性的化合物，如Se、抗壞血酸、甘露醇、海洋甾醇等[17]。目前沙蠶活性物質(zhì)抗氧化活性研究報(bào)道不多。黃琳等[18]通過浸提法獲得沙蠶提取物，經(jīng)過Sephadex LH-20凝膠柱分離得到其中抗氧化物質(zhì)，并DPPH法研究了其抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)沙蠶上清中含有的一種小分質(zhì)量的多肽類物質(zhì)，具有較強(qiáng)的還原力和清除自由基DPPH的能力，并呈現(xiàn)較好的熱穩(wěn)定性。郭先霞[19]等采用酸解法獲得了雙齒圍沙蠶氨基酸水解液，再與葡萄糖和蔗糖通過美德拉反應(yīng)獲得產(chǎn)物MRPs。后續(xù)抗氧化實(shí)驗(yàn)研究表明MRPs具有一定抗氧化作用。葡萄糖MRPs在油脂加熱氧化實(shí)驗(yàn)中，4 h以后抗氧化活性優(yōu)于沒食子酸丙酯；蔗糖MRPs的抗氧化活性在7.5 h內(nèi)弱于沒食子酸丙酯，且抗氧化活性逐漸降低，在7.5 h時(shí)達(dá)到最低，而在7.5 h以后其抗氧化活性增強(qiáng)勢(shì)。

4 沙蠶抗腫瘤活性研究

4.1 沙蠶蛋白酶抗腫瘤活性

吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院從沙蠶體內(nèi)經(jīng)過初提鹽析，疏水層析，離子交換層析，過濾層析等分離純化出一種酸性絲氨酸蛋白酶。該蛋白酶分子量為28 kD，等電點(diǎn)為4.4，最適溫度60℃，被命名為ASP[20-21]。過去的研究集中在其的抗血栓活性，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)該蛋白酶對(duì)白血病細(xì)胞有很好的抗增殖活性。

張國(guó)梅等[22]探討了沙蠶活性蛋白酶對(duì)肺癌SPC-A1細(xì)胞的增殖抑制活性。發(fā)現(xiàn)該蛋白酶作用后SPCA1出現(xiàn)凋亡的形態(tài)學(xué)特征，且具有劑量和時(shí)間依賴性，細(xì)胞的早期凋亡率和線粒體膜電位下百分率都有所增加。Western Blotting結(jié)果表明該蛋白酶誘導(dǎo)SPC-A1細(xì)胞凋亡的作用機(jī)理可能是通過下調(diào)Bcl-2，上調(diào)Bax蛋白的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)線粒體膜電位的下降，促使Cyt-C的轉(zhuǎn)移以及激發(fā)Caspase家族發(fā)生級(jí)聯(lián)反應(yīng)最終導(dǎo)致SPC-A1細(xì)胞的凋亡。GE Xin等[23]通過MTT實(shí)驗(yàn)、HE染色、流式細(xì)胞術(shù)等研究ASP對(duì)白血病NB4細(xì)胞的抑制活性。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ASP抑制NB4細(xì)胞的凋亡，2D電泳結(jié)果表明ASP誘導(dǎo)NB4細(xì)胞凋亡主要作用于某些膜上某些特定的蛋白，其體內(nèi)抗癌效果以及潛在的ASP的臨床療效則需要進(jìn)一步的調(diào)查。姜雪[24]用ASP分別處理白血病K562細(xì)胞和NB4細(xì)胞，提取細(xì)胞膜蛋白進(jìn)行Western Blotting和PCR實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其增殖抑制和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用可能包含與RanBPl和14-3-3 theta兩種蛋白表達(dá)減少相關(guān)。李春花[25]選擇急性淋巴細(xì)胞白血病Jurkat細(xì)胞模型進(jìn)行活性研究，Jurkat細(xì)胞在ASP作用后細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，細(xì)胞膜破裂染色質(zhì)濃縮和核固縮，其MTT結(jié)果表明其抑制率呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系。雙向電泳凝膠和Western Blot結(jié)果顯示14-3-3 theta，Ranbp-1和Btf3三種蛋白在Jurkat細(xì)胞實(shí)驗(yàn)組表達(dá)均減少；RT-PCR結(jié)果顯示該三種蛋白在mRNA水平的差異變化并不明顯。

在目前對(duì)沙蠶酸性絲氨酸蛋白酶抗腫瘤活性研究中，除了對(duì)其單獨(dú)作用對(duì)腫瘤細(xì)胞的活性進(jìn)行研究外，還有許多學(xué)者對(duì)其與臨床上常用的抗腫瘤藥物的聯(lián)用效果展開了研究。薄其青等[26]研究發(fā)現(xiàn)酸性絲氨酸蛋白酶可以顯著增加多柔比星的殺傷作用，作用于K562細(xì)胞使其出現(xiàn)凋亡所具有的形態(tài)學(xué)變化，而其作用機(jī)制可能與直接的細(xì)胞毒性作用及誘導(dǎo)凋亡有關(guān)。葛鑫等[27]研究發(fā)現(xiàn)研究了ASP分別與阿糖胞普、多柔比星聯(lián)合應(yīng)用效果，聯(lián)合用藥結(jié)果表明ASP大大增加了阿糖胞普、多柔比星的敏感性。ASP主要通過對(duì)細(xì)胞膜，細(xì)胞凋亡等途徑殺傷細(xì)胞，通過與阿糖胞普、多柔比星不同的方式殺傷腫瘤細(xì)胞大大增強(qiáng)了藥物的作用效果。

4.2 其它沙蠶提取物抗腫瘤活性研究

海洋生物來(lái)源的抗腫瘤活性物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)奇特、新穎并具有高活性、高藥效性、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，是海洋藥物開發(fā)中研究的最早、最活躍的領(lǐng)域之一[28]。來(lái)源于海洋生物的抗腫瘤活性物質(zhì)的抗腫瘤機(jī)制多而復(fù)雜,目前已知的有免疫抑制、免疫增強(qiáng)、抑制血管生成、誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡等[29]。張榮生等[30]采用有機(jī)溶劑萃取沙蠶凍干粉獲得萃取物，經(jīng)過硅膠梯度分離，HPLC分離獲得組分C4。該組分對(duì)黑色素瘤A375細(xì)胞有明顯的增殖抑制作用且劑量相關(guān)，作用48 h后細(xì)胞凋亡，細(xì)胞內(nèi)黑色素含量和相對(duì)酪氨酸酶活性分析結(jié)果推測(cè)C4通過誘導(dǎo)A375細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)A375細(xì)胞分化成為正常的黑色素細(xì)胞發(fā)揮其抗腫瘤作用。李云磊等[31]將沙蠶冷凍干燥后用有機(jī)溶劑提取，經(jīng)硅膠柱、Sephadex LH-20凝膠柱分離，提取后分離獲得的組分C2，推測(cè)其為磺肽類化合物，該化合物對(duì)宮頸癌Hela細(xì)胞具有顯著的抑制活性，通過MTT實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其劑量相關(guān)性，流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果提示該組分可能通過使腫瘤細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期或S期來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。宋淑梅等[32]通過分離純化從雙齒圍沙蠶中獲得2種化合物，抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)70%乙醇浸提物及乙酸乙酯部分對(duì)人胃癌細(xì)胞AGS、人肝癌細(xì)胞HepG2以及人乳腺癌細(xì)胞SKOV3均具有抑制活性且具有時(shí)間-劑量依賴關(guān)系。

5 展望

以上概述了近年來(lái)對(duì)沙蠶活性物質(zhì)的藥理活性研究，結(jié)果顯示這些活性物質(zhì)有較多的藥理活性，如沙蠶絲氨酸蛋白酶不僅有很好的抗血栓和抗凝血活性，其對(duì)許多腫瘤細(xì)胞也表現(xiàn)出增殖抑制活性，可以治療急性粒細(xì)胞白血病、慢性粒細(xì)胞白血病、急性粒細(xì)胞白血病、慢性淋巴細(xì)胞白血病等，并可以預(yù)防性殺死血液中的殘留的細(xì)胞，可用于腫瘤治療；以沙蠶毒素為先導(dǎo)化合物開發(fā)的多種沙蠶毒素類似物殺蟲劑是目前應(yīng)用最為廣泛的殺蟲劑之一等。盡管對(duì)沙蠶活性物質(zhì)的研究引起了學(xué)者們的重視，但沙蠶的主要用途還是作為生物餌料，對(duì)其活性物質(zhì)的藥理活性研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。沙蠶的抗污染、抗病能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)的再生愈合能力，適合進(jìn)行大量養(yǎng)殖，如果能從中提取活性物質(zhì)用于疾病防治和環(huán)境治理，將有利于沙蠶的養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、沙蠶的精深加工，促進(jìn)海洋生物的綜合利用。

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Research Progress about Nereis succinea′s Biological Activity

JIA Ying-lu1,YAN Hai-qiang1,DING Guo-fang1,2,et al
(1.Food and Medicine School of Zhejiang ocean University,Key Engineering Reseach Centers of Marineorganisms Medical Products,Zhoushan 316022;2.Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang Province,Zhoushan 316021,China)

Nereis succinea is a kind of annelid which are widely distributed in the sea areas of China.In recent years,the study found that there were rich in a variety of biological active substances in the N. succinea,such as nereistoxin and Nereis proteinase.In the article,the pharmacological effects of sand silkworm were reviewed.It will be useful for the study about N.succinea.

Nereis succinea;anti-tumor;research progress

R282.77

A

1008－830X(2016)03－0253－04

2016-01-10

國(guó)家海洋局重大項(xiàng)目（2015862）；浙江省科技廳重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（2013C03036）

賈盈露（1992-），女，浙江永康人，碩士研究生，研究方向：海洋功能食品、海洋藥物.

丁國(guó)芳.E-mail：dinggf2007@163.com