蜂毒肽藥理作用的研究進展

陳 琪，劉 欣，姜小凡，王智傳，陳琳博綜述，朱文赫審校

(吉林醫(yī)藥學院，吉林 吉林 132013)

蜂毒是工蜂毒腺分泌出來的一種具有芳香氣味的、成分復雜的混合物，主要含有蛋白質(zhì)多肽類、酶類、生物胺類和其他物質(zhì)。蜂毒肽(melittin)是肽類的一種，由26個氨基酸殘基組成，其含量占蜂毒的40%以上。蜂毒肽能與生物膜發(fā)生作用致使生物膜在物理、生理性質(zhì)上出現(xiàn)一系列改變。近年來對于其藥理作用及其作用機制的研究眾多，進展良好且依然不斷更新。有研究報道蜂毒肽具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌和抗輻射等多種藥理學作用。本文就蜂毒肽的藥理作用及其作用機制進行綜述，為今后對蜂毒肽進行深入研究提供參考。

1 蜂毒肽的抗腫瘤作用

據(jù)相關(guān)實驗[1-4]證明，蜂毒肽能殺傷多種實驗腫瘤細胞，對卵巢癌、前列腺癌、骨肉瘤細胞、肝癌細胞、胃癌細胞SGC-7901等腫瘤細胞增殖有明顯的抑制作用，具有明顯的抗腫瘤功效。蜂毒肽通過皮下注射、腹腔注射和瘤內(nèi)注射等處理方法在部分腫瘤的活體治療上取得一定的效果。研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽對不同類型細胞的作用機制有可能不同，蜂毒肽可以直接殺傷細胞或者誘導腫瘤細胞發(fā)生凋亡、壞死，通過產(chǎn)生多方面效應來抑制腫瘤生長[5-6]，主要有以下兩種。

1.1 直接殺傷細胞

蜂毒肽通過溶解腫瘤細胞的線粒體膜，抑制細胞的正常呼吸功能。腫瘤組織氧化磷酸化的過程異常中斷，抑制有氧呼吸過程，影響腫瘤組織生長，起到直接殺傷腫瘤細胞作用的[7-8]。

蜂毒肽作用于腫瘤細胞后能降解掉腫瘤細胞膜上Band-2蛋白的一個亞型和Band-3蛋白[9]。Band-3是存在于細胞膜上的離子通道蛋白，被水解為兩部分后其防止蛋白水解酶水解膜蛋白的功能喪失，離子無法正常通過細胞膜，影響細胞正常的生理代謝等生命活動，導致細胞死亡。這一過程中由于細胞膜保護劑被破壞，膜上或環(huán)境中的蛋白酶被肽分子間接激活，Band-2與之結(jié)合能明顯地抑制磷酸化作用和Ca2+-ATP酶的活性，削弱Band-2蛋白的膜收縮作用和膜骨架功能,從而導致整個膜的功能失常。KUBO等[10]研究證實蜂毒肽通過垂直插入人慢性髓系白血病細胞K562在細胞膜上形成孔道，Ca2+借助孔道流入細胞，使細胞內(nèi)Ca2+濃度升高，引起線粒體膜通透性的變化，起到直接殺傷細胞的作用。

1.2 誘導細胞啟動凋亡程序

細胞有2種死亡形式：細胞壞死與細胞凋亡。細胞壞死是指細胞受到理化等刺激因素的影響發(fā)生形態(tài)學變化，釋放內(nèi)容物而使細胞死亡的過程；細胞凋亡又稱細胞的程序性壞死(PCD)，是凋亡基因與抗凋亡基因共同作用的結(jié)果。細胞凋亡能維持各臟器的功能，維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)[11]。

蜂毒肽通過抑制RAS、NK-κB信號通路以及鈣調(diào)蛋白發(fā)揮作用[12]。NF-κB信號通路的激活，需要不同激酶。蜂毒肽可以靶向磷酸化IKK復合體的激酶群，抑制IKK的活性，阻止IκB的降解以及NF-κB在核內(nèi)的翻譯過程，使得此信號通路被徹底切斷,誘導細胞發(fā)生凋亡。王明等[13]研究表明，蜂毒肽劑量高則殺傷腫瘤細胞,低則誘導細胞凋亡。WANG等[14]采用流式細胞儀和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應，證明蜂毒肽通過下調(diào)CD147和金屬肽酶-9(metallopeptidase-9,MMP-9)的表達抑制人乳腺癌MCF-7細胞的侵襲。PARK等[15]研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒肽通過調(diào)節(jié)TGF-β/Smad和TGF-β/nonsmad氨基末端激酶(JNK)抑制EMT/絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號轉(zhuǎn)導通路，在體內(nèi)和體外抑制肝細胞EMT。CHOE等[16]發(fā)現(xiàn)蜂毒肽抑制受RANKL刺激的RAW 264.7細胞中cathepsin K mRNA、MMP-9和碳酸酐酶Ⅱ的表達，通過下調(diào)RANKL-RANK信號轉(zhuǎn)導通路抑制白細胞介素-1β下調(diào)抑制小鼠巨噬細胞破骨細胞的形成。

2 蜂毒肽的抗病毒作用

蜂毒肽能促進細胞產(chǎn)生非特異性的免疫力，降低人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)病毒的感染力和病毒感染性[17]，是預防HIV病毒傳播和治療艾滋病的關(guān)鍵。研究人員發(fā)現(xiàn)，蜂毒液殺死病毒而身體細胞沒有受到傷害，這啟示我們治療艾滋病的其他方法。

KOUROS[18]研究證明蜂毒肽物理破壞HIV病毒。蜂毒肽通過減少Gag抗原和HIV-1 mRNA的產(chǎn)生，抑制HIV LTR的活性。HOOD等[19]將蜂毒肽注入納米粒子中，并配有特制的緩沖器，使得蜂毒肽注入血液后能彈離正常細胞捕獲體積較小的HIV病毒。將體積較小的病毒捕獲后，蜂毒肽進一步瓦解病毒包膜脂質(zhì)，暴露病毒核心RNA，使病毒失去感染細胞的能力同時被機體水解掉。這種作用可歸因于蜂毒肽具有潛在的膜活性，其寡聚體可以在細胞膜上形成親水性小孔，使細胞內(nèi)離子外流，引起細胞膜滲透性的改變，溶解細胞組織。HIV包膜與細胞膜結(jié)構(gòu)類似，因此蜂毒肽也可以對HIV發(fā)揮類似的作用。UDDIN等[20]將蜂毒肽非細胞毒量與細胞共孵育，結(jié)果顯示蜂毒肽能抑制具包膜的病毒如流感病毒、水泡性口炎病毒(VSV)、呼吸道合胞病毒(RSV)等的復制。

3 蜂毒肽的抗炎作用

蜂毒肽具有類激素樣作用。蜂毒肽起效迅速但不象激素，鮮有不良反應。蜂毒肽在對機體無刺激和傷害的情況下能持續(xù)發(fā)揮其鎮(zhèn)痛的作用，因而認為蜂毒肽有較好的抗炎鎮(zhèn)痛作用。

蜂毒肽可以減輕由甲醛引起的疼痛。其作用機制是激活α2腎上腺素受體、中央和脊髓阿片受體，激活降血清素的途徑，以及抑制c-Fos受體在脊髓中的表達等。2011年，SEONG等[21]報道蜂毒肽通過抑制經(jīng)IL-6和sIL-6R聯(lián)合處理的NF-κB和STAT3的活性及Bcl-2的表達來提高類風濕性關(guān)節(jié)炎病人FLS細胞的凋亡情況。2011年，PARK等[22]報道蜂毒肽能夠抑制肝臟炎癥和纖維化，其阻止硫代乙酰胺誘導的肝纖維化的作用機制是擾亂NF-κB信號通路。隔年，PARK等[23]又報道說明蜂毒肽能明顯抑制cspase和基因蛋白bax的表達以及體內(nèi)細胞色素C的釋放，而使由氨基半乳糖胺和脂多糖誘導的急性肝臟衰竭得到保護。LEE等[24]研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽抑制TLR2、TLR4、CD14、NEMO和PDGFRβ的信號通路。蜂毒肽通過抑制這些途徑降低激活p38、ERK1/2、AKT、PLCγ1以及NF-κBκ轉(zhuǎn)位入核。這種抑制作用可以減少炎癥在皮膚、主動脈、關(guān)節(jié)、肝、神經(jīng)組織的發(fā)生。

4 蜂毒肽的抗菌作用

蜂毒肽是能夠廣譜抗菌的陽離子抗菌肽，實驗[25]發(fā)現(xiàn)蜂毒肽對白菜軟腐病菌、番茄葉霉菌、酵母菌和金黃色葡萄球菌等都有不同程度的殺傷作用，并且能夠增強磺胺類與青霉素類藥物的抗菌能力。

研究表明，抗菌肽可在細菌表面形成孔隙進一步裂解細胞膜，其模式包括“桶板”(baeerl-stave)，“環(huán)形孔”(toroidal-pore)和“氈毯”(carpet)，最終導致細菌死亡。SHI等[26]研究認為蜂毒肽能抑制米曲霉，其抗菌作用的產(chǎn)生是由于它與細菌細胞壁相互作用，通過制造孔和通道破壞胞質(zhì)膜，導致細胞質(zhì)含量的泄漏。此外，蜂毒素能夠滲透到細菌的細胞膜和細胞質(zhì)中，表明有多個抗菌作用機制。其殺菌機制可能是蜂毒肽與膜磷脂分子相互作用，在膜上形成膜孔使細胞裂解死亡。與細胞膜的相互作用研究表明，在兼性離子質(zhì)膜上蜂毒肽以上述機制穿孔，而在帶負電荷的質(zhì)膜上，蜂毒肽通過細胞膜時有清潔作用。蜂毒肽能穿透各種生物膜，它對細菌、真菌、病毒、真核細胞都具有一定的穿透裂解作用[27]。

5 蜂毒肽的抗輻射作用

蜂毒肽通過引起神經(jīng)內(nèi)分泌反應，增強機體的應激能力，減少由輻射引起的細胞損傷——染色體變異等，增強機體對抗輻射的防治作用。其作用機制是使受到刺激后的機體修復損傷細胞器，提高造血功能，減少骨髓和脾的退化性變化，實現(xiàn)其基因修復功能。此外還可通過蜂毒抗感染的功能，防止白細胞下降，提高適應能力，達到預防輻射損傷的目的。GINSBERG通過21 C/kg射線輻射動物的實驗證實蜂毒肽能大幅提高X射線輻射動物的生存率，表明蜂毒肽有顯著抗X射線輻射作用。楊文超等[28]實驗表明蜂毒肽能很好地清除超氧陰離子和羥自由基，并且對超氧陰離子的清除作用呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。

6 展 望

蜂毒肽來源豐富，作用高效快速，具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、抗輻射等多種藥理學作用，為腫瘤等疾病的治療提供新思路。蜂毒肽具有多種生物學和藥理學活性且應用范圍廣，目前在臨床上用于治療血液及心血管系統(tǒng)疾病和神經(jīng)痛等神經(jīng)系統(tǒng)疾病等方面，同時應用到農(nóng)業(yè)抗蟲抗病，有較為廣闊的前景。

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