王智傳，陳 琪，劉 欣，謝相紅，姜小凡，朱文赫

(吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)

蜂毒是一種由工蜂毒腺和副腺分泌的毒液，主要含有蛋白質(zhì)多肽類、酶類、生物胺類和其他物質(zhì)。蜂毒肽是蜂毒中的主要功能物質(zhì)，約占蜂毒干重的50%，是一種水溶性陽離子兩親多肽。蜂毒肽是由26個(gè)氨基酸殘基組成的多肽，分子量為2840。蜂毒肽具有多種藥理作用，比如蜂毒肽具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用，可以有效地治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，對關(guān)節(jié)起保護(hù)作用[1]。蜂毒肽也具有抗菌作用，在體外，蜂毒肽對MRSA菌株的作用比對其他革蘭陽性菌更為顯著，更利于增強(qiáng)MRSA誘導(dǎo)的傷口的愈合[2]。蜂毒肽還具有抗病毒作用，其對艾滋病病毒具有殺傷作用等[3]。此外，其對腫瘤細(xì)胞的毒性作用更是引起了學(xué)者的注意，本文將蜂毒肽抗腫瘤作用的機(jī)制做了一個(gè)大致的總結(jié)。

1 直接殺傷腫瘤細(xì)胞

蜂毒肽作為單體在中性水溶液中是以隨機(jī)的卷曲結(jié)構(gòu)存在的，而隨著pH值以及離子強(qiáng)度的增高，蜂毒肽自我交聯(lián),形成螺旋的四聚體結(jié)構(gòu)[4]。有研究發(fā)現(xiàn)在不同的溶液中蜂毒肽的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域及螺旋間的角度是不同的。螺旋結(jié)構(gòu)中螺旋的表面是前21個(gè)極性的氨基酸，螺旋的另一面是非極性氨基酸。這個(gè)兩親性是膜結(jié)合肽和膜蛋白跨膜螺旋的特征。這個(gè)特征決定了蜂毒肽容易融入和破壞天然的和合成的磷脂雙分子層，從而抑制細(xì)胞生長發(fā)育，對腫瘤細(xì)胞有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒素作用。因?yàn)榉涠倦氖瞧茐募?xì)胞膜而導(dǎo)致細(xì)胞的死亡，所以它不用進(jìn)入細(xì)胞，在細(xì)胞外即可顯示出其破壞腫瘤細(xì)胞毒性。郭炬等[5]學(xué)者在研究蜂毒肽對LNcap細(xì)胞的抑制作用中，發(fā)現(xiàn)蜂毒肽對LNcap細(xì)胞有很強(qiáng)的抑制作用，且蜂毒肽的濃度越高對癌細(xì)胞的抑制率越高。

2 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是一個(gè)細(xì)胞自殺程序，包含一系列形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)的變化，絕大多數(shù)疾病的發(fā)病機(jī)理與細(xì)胞凋亡有關(guān)。誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的途徑主要有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑(如Ca2+通道的影響)，線粒體凋亡途徑，死亡受體途徑和其他因素(如腫瘤細(xì)胞的放射敏感性)。

2.1 Ca2+通道的影響

當(dāng)Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后會(huì)激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附近的calpain，然后作用于胱天蛋白酶12(caspases-12)使之活化并釋放入細(xì)胞質(zhì)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。蜂毒肽能夠增加細(xì)胞膜對離子的滲透能力，尤其是Na+和Ca2+。Ca2+可以攜帶信號激活細(xì)胞來執(zhí)行其程序功能。SARIS[6]研究發(fā)現(xiàn)鈣超載可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并且是由多種細(xì)胞建立起來的。CHU等[7]研究發(fā)現(xiàn)蜂毒素在人骨瘤細(xì)胞MG63中能夠通過L型Ca2+通道誘導(dǎo)Ca2+內(nèi)流，使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，導(dǎo)致細(xì)胞裂解從而引起MG63細(xì)胞凋亡，而且Ca2+內(nèi)流不依賴于蛋白激酶C和磷脂酶A2的活性。

2.2 線粒體凋亡途徑

細(xì)胞凋亡調(diào)控的活動(dòng)中心是線粒體，線粒體在凋亡因子的刺激下釋放出細(xì)胞色素C等促凋亡因子，促凋亡因子再激活細(xì)胞內(nèi)凋亡蛋白酶caspases，活化后的caspases又反過來作用于線粒體，促進(jìn)其釋放細(xì)胞色素C[8]。Bcl-2家族蛋白可以調(diào)節(jié)線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞色素C從線粒體釋放到胞漿，并且在細(xì)胞凋亡調(diào)控中起關(guān)鍵作用。李玉梅[9]等研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒素能夠誘導(dǎo)U2OS細(xì)胞凋亡，并且可以促使U2OS細(xì)胞抗凋亡蛋白Bcl-2及Bax蛋白表達(dá)發(fā)生變化，Bax/Bcl-2比率變化，先激活caspases-9，再激活caspases-3，最后誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。張晨[10]用不同濃度的蜂毒素處理BEL-7402細(xì)胞后，細(xì)胞線粒體膜蛋白7A6表達(dá)率均有所上升，且表達(dá)率隨著蜂毒素濃度的升高而升高，對肝癌細(xì)胞凋亡具有促進(jìn)作用。

2.3 死亡受體途徑

死亡受體介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的途徑主要是通過跨膜受體將信號從胞外傳到胞內(nèi)，銜接蛋白和受體結(jié)合后，執(zhí)行蛋白再與銜接蛋白結(jié)合，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。其途徑主要包括活化誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)和FAS/FASL。張晨[10]用蜂毒素處理BEL-7402細(xì)胞后，根據(jù)RT-PCR擴(kuò)增結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜂毒素對細(xì)胞凋亡相關(guān)的Fas蛋白產(chǎn)生影響，初步認(rèn)為蜂毒素對BEL-7402細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡與Fas蛋白表達(dá)有關(guān)。汪晨[11]等學(xué)者通過構(gòu)建小鼠荷瘤模型發(fā)現(xiàn)蜂毒素可以促進(jìn)人肝癌細(xì)胞對TRAIL的敏感性，能夠通過增強(qiáng)激活鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶Ⅱ-轉(zhuǎn)化生長因子β活化激酶1-促分裂原活化的蛋白激酶激酶-JNK/p38信號通路并抑制核因子κB抑制蛋白激酶-核因子κB信號通路的方式協(xié)同TRAIL誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞的凋亡。

2.4 提高腫瘤細(xì)胞的放射敏感性

放射治療和化療是治療腫瘤的重要手段。一般來說，腫瘤放射性治療的效果和放射敏感性有關(guān)，即放射敏感性強(qiáng)的治療效果好，放射性敏感差的治療效果差。國外學(xué)者[12]研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽可以增強(qiáng)食管癌的放射敏感性，導(dǎo)致其在體外和體內(nèi)的凋亡作用增強(qiáng)。學(xué)者認(rèn)為蜂毒肽和輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可能是通過Bax/Bcl-2途徑激活，因而得出蜂毒肽介導(dǎo)的放射增敏作用可能部分是由于Bcl-2蛋白的調(diào)節(jié)。楊曦[13]對鼻咽癌CNE-2細(xì)胞接受不同劑量的X線放射后，發(fā)現(xiàn)聯(lián)用蜂毒肽后的常氧組和乏氧組較之前的細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)值均有顯著降低。蜂毒肽在CNE-2常氧和乏氧細(xì)胞中的增敏比分別為1.07和1.13，并且蜂毒肽能夠增加常氧和乏氧CNE-2細(xì)胞照射后的細(xì)胞總凋亡率。因此，蜂毒肽可以有效地提高腫瘤細(xì)胞的放射敏感性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡。

3 抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移

血管是腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的重要渠道之一，腫瘤細(xì)胞可以通過血管流向全身各處。因此，我們可以通過抑制腫瘤相關(guān)血管的生成來抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。國外學(xué)者[14]研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽能夠抑制血管內(nèi)皮生長因子A誘導(dǎo)Lewis肺癌體內(nèi)腫瘤的生長和腫瘤相關(guān)血管的生成，而且這種抑制血管內(nèi)皮生長因子A誘導(dǎo)增殖和毛細(xì)分化沒有細(xì)胞毒性，與血管內(nèi)皮生長因子2和環(huán)氧化酶-2通過促分裂原活化的蛋白激酶信號通路有關(guān)。侵襲和轉(zhuǎn)移的生物學(xué)過程中需要破壞細(xì)胞外基質(zhì)。因此，細(xì)胞外基質(zhì)降解化酶如基質(zhì)金屬蛋白酶成為了腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移調(diào)控的重要藥物靶標(biāo)。PARK[15]研究表明蜂毒肽可以通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-9表達(dá)來抑制佛波酯刺激的癌細(xì)胞侵襲，而基質(zhì)金屬蛋白酶-9表達(dá)的抑制是由于蜂毒肽抑制磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase,ERK)和磷酸化Jun水平導(dǎo)致影響了AP-1和核因子κB。從而表明，蜂毒肽可以通過防止細(xì)胞外基質(zhì)的降解來抑制癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。LIU[16]研究表明Rac1是體內(nèi)和體外肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。Jun通路是Rac1依賴通路之一，而蜂毒素可以通過抑制Jun通路很大程度上抑制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，從而防止體內(nèi)肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

4 免疫調(diào)節(jié)作用

T細(xì)胞調(diào)節(jié)是人體內(nèi)細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)的重要部分，在T細(xì)胞調(diào)節(jié)中存在一個(gè)重要的平衡即輔助性T細(xì)胞1(helper T cell，Th1)/Th2平衡，Th1細(xì)胞分泌的γ-干擾素具有抗腫瘤作用，而Th2細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素-4(interleukin,IL-4)具有促進(jìn)炎癥作用。如果使Th1/Th2平衡向Th1傾斜，就可以提高T細(xì)胞的抗腫瘤作用。NAM[17]等研究發(fā)現(xiàn)蜂毒可以通過上調(diào)T-bet選擇性的誘導(dǎo)Th1細(xì)胞譜系的發(fā)展，增加Th1細(xì)胞的特異性細(xì)胞因子γ-干擾素的表達(dá)。而且這種作用是通過直接影響CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的，不依賴于任何抗原呈遞細(xì)胞。王秋波[18]在對志愿者的蜂療后發(fā)現(xiàn)機(jī)體的IL-2含量明顯升高，IL-4含量降低，導(dǎo)致Th1細(xì)胞功能的增強(qiáng)，對機(jī)體細(xì)胞免疫功能起正向調(diào)節(jié)的作用。熊浪平[19]等學(xué)者通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蜂毒肽在免疫細(xì)胞激活的狀態(tài)下可以上調(diào)Th1比例和γ-干擾素濃度，下調(diào)IL-4濃度對免疫細(xì)胞產(chǎn)生影響，從而可以提高抗腫瘤作用。

5 展 望

近年來，蜂毒肽在抗腫瘤方面取得了很多進(jìn)展，但是蜂毒肽本身也存在著很多問題。比如蜂毒肽的來源及分離純化較困難，蜂毒肽自身的溶血性問題和非特異性作用等，這些問題嚴(yán)重阻礙了蜂毒肽在抗腫瘤方面的進(jìn)一步發(fā)展和臨床上的應(yīng)用。黃川[20]等學(xué)者利用仿高密度脂蛋白多肽脂質(zhì)納米顆粒作為蜂毒肽的運(yùn)載體，通過將蜂毒肽隱藏在單層磷脂分子層內(nèi)，有效地解決了蜂毒肽自身的溶血性問題和非特異性作用。國外學(xué)者[21]研究出了一種新型融合蛋白melittin-mhil-2，其與人類白細(xì)胞介素突變基因和蜂毒肽有關(guān)。它可以直接抑制人卵巢癌SKOV3體內(nèi)和體外腫瘤的生長，相比于原先的蜂毒肽，增強(qiáng)了其抗腫瘤活性?？傊?，隨著學(xué)者對蜂毒肽越來越多的重視和研究，蜂毒肽本身存在的問題及缺點(diǎn)終會(huì)得到良好的解決，蜂毒肽將被廣泛地應(yīng)用于臨床，成為更加有效的抗腫瘤藥物。