蜂毒肽生物学活性和药理作用的研究进展

发布时间:2011-09-02 23:36    文章来源:湖北天马养蜂场    浏览量:2063 次    【字体大小:正常 偏大 最大

我国天然蜂毒主要采自意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica),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(mastcelldeganulatingpeptide)、磷酸脂酶A2、玻璃酸酶和其他非肽类有机物质。其中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—Gly—Leu-Pro—A1a-Leu—lle—Ser—Try—lle—Lys—Ary—Lys—Ary-Gln-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

蜂毒肽生物学活性和药理作用的研究进展

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。更多养蜂技术和蜂产品知识请关注湖北天马养蜂场官方微信公众号:"honeymarket",或者加QQ号2969169050,欢迎投稿和交流讨论蜜蜂文化。

3结论

国内外学者已经对蜂毒肽的结构、生物学活性和药理作用进行了深入的研究,由于蜂毒肽的理化性质、氨基酸组成、肽的一级结构及在溶液中出现的二、三级结构的变型等性质比较清楚,对蜂毒和蜂毒肽的多种生物学活性和药理作用,例如抗肿瘤作用、抗菌作用、抗HIV病毒作用等机理的解释提供了理论基础。但是随着蜂毒多种成分研究的进一步深入,将给蜂毒及其经过分离提纯的蜂毒肽等单体的临床应用提出了新课题,如何降低和解决蜂毒及蜂毒肽在临床应用上出现的毒副反应,如何开发蜂毒及蜂毒肽新的药物剂型供临床应用,使得这一上帝赐给人类的古老的治病天然产物有个更广阔的临床应用前景。

引自《中国蜂业》2006(8)

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