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(xué)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(fù)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(gè)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(jī)制的研究眾多，進(jìn)展良好且依然不斷更新。有研究報(bào)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(xué)作用。本文就蜂毒肽的藥理作用及其作用機(jī)制進(jìn)行綜述，為今后對蜂毒肽進(jìn)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(shí)驗(yàn)[1-4]證明，蜂毒肽能殺傷多種實(shí)驗(yàn)?zāi)[瘤細(xì)胞，對卵巢癌、前列腺癌、骨肉瘤細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞SGC-7901等腫瘤細(xì)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(xì)胞的作用機(jī)制有可能不同，蜂毒肽可以直接殺傷細(xì)胞或者誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡、壞死，通過產(chǎn)生多方面效應(yīng)來抑制腫瘤生長[5-6]，主要有以下兩種。

1.1 直接殺傷細(xì)胞

蜂毒肽通過溶解腫瘤細(xì)胞的線粒體膜，抑制細(xì)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(xì)胞作用的[7-8]。

蜂毒肽作用于腫瘤細(xì)胞后能降解掉腫瘤細(xì)胞膜上Band-2蛋白的一個(gè)亞型和Band-3蛋白[9]。Band-3是存在于細(xì)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(xì)胞膜，影響細(xì)胞正常的生理代謝等生命活動，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這一過程中由于細(xì)胞膜保護(hù)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(dǎo)致整個(gè)膜的功能失常。KUBO等[10]研究證實(shí)蜂毒肽通過垂直插入人慢性髓系白血病細(xì)胞K562在細(xì)胞膜上形成孔道，Ca2+借助孔道流入細(xì)胞，使細(xì)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(xì)胞的作用。

1.2 誘導(dǎo)細(xì)胞啟動凋亡程序

細(xì)胞有2種死亡形式：細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡。細(xì)胞壞死是指細(xì)胞受到理化等刺激因素的影響發(fā)生形態(tài)學(xué)變化，釋放內(nèi)容物而使細(xì)胞死亡的過程；細(xì)胞凋亡又稱細(xì)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(xì)胞凋亡能維持各臟器的功能，維持機(jī)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(fù)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(dǎo)細(xì)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(xì)胞,低則誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。WANG等[14]采用流式細(xì)胞儀和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)，證明蜂毒肽通過下調(diào)CD147和金屬肽酶-9(metallopeptidase-9,MMP-9)的表達(dá)抑制人乳腺癌MCF-7細(xì)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(dǎo)通路，在體內(nèi)和體外抑制肝細(xì)胞EMT。CHOE等[16]發(fā)現(xiàn)蜂毒肽抑制受RANKL刺激的RAW 264.7細(xì)胞中cathepsin K mRNA、MMP-9和碳酸酐酶Ⅱ的表達(dá)，通過下調(diào)RANKL-RANK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制白細(xì)胞介素-1β下調(diào)抑制小鼠巨噬細(xì)胞破骨細(xì)胞的形成。

2 蜂毒肽的抗病毒作用

蜂毒肽能促進(jìn)細(xì)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(yù)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(xì)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(xì)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(jìn)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(xì)胞的能力同時(shí)被機(jī)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(xì)胞膜上形成親水性小孔，使細(xì)胞內(nèi)離子外流，引起細(xì)胞膜滲透性的改變，溶解細(xì)胞組織。HIV包膜與細(xì)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(xì)胞毒量與細(xì)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(fù)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(yīng)。蜂毒肽在對機(jī)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(rèn)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(jī)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(dá)等。2011年，SEONG等[21]報(bào)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(dá)來提高類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人FLS細(xì)胞的凋亡情況。2011年，PARK等[22]報(bào)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(dǎo)的肝纖維化的作用機(jī)制是擾亂NF-κB信號通路。隔年，PARK等[23]又報(bào)道說明蜂毒肽能明顯抑制cspase和基因蛋白bax的表達(dá)以及體內(nèi)細(xì)胞色素C的釋放，而使由氨基半乳糖胺和脂多糖誘導(dǎo)的急性肝臟衰竭得到保護(hù)。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(shí)驗(yàn)[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(qiáng)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(xì)菌表面形成孔隙進(jìn)一步裂解細(xì)胞膜，其模式包括“桶板”(baeerl-stave)，“環(huán)形孔”(toroidal-pore)和“氈毯”(carpet)，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。SHI等[26]研究認(rèn)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(xì)菌細(xì)胞壁相互作用，通過制造孔和通道破壞胞質(zhì)膜，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)含量的泄漏。此外，蜂毒素能夠滲透到細(xì)菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中，表明有多個(gè)抗菌作用機(jī)制。其殺菌機(jī)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(xì)胞裂解死亡。與細(xì)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(jī)制穿孔，而在帶負(fù)電荷的質(zhì)膜上，蜂毒肽通過細(xì)胞膜時(shí)有清潔作用。蜂毒肽能穿透各種生物膜，它對細(xì)菌、真菌、病毒、真核細(xì)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(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體的應(yīng)激能力，減少由輻射引起的細(xì)胞損傷——染色體變異等，增強(qiáng)機(jī)體對抗輻射的防治作用。其作用機(jī)制是使受到刺激后的機(jī)體修復(fù)損傷細(xì)胞器，提高造血功能，減少骨髓和脾的退化性變化，實(shí)現(xiàn)其基因修復(fù)功能。此外還可通過蜂毒抗感染的功能，防止白細(xì)胞下降，提高適應(yīng)能力，達(dá)到預(yù)防輻射損傷的目的。GINSBERG通過21 C/kg射線輻射動物的實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)和藥理學(xué)活性且應(yīng)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(shí)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)抗蟲抗病，有較為廣闊的前景。

[1] ALONEZI S,TUSIIMIRE J,WALLACE J,et al.Metabolomic Profiling of the Synergistic Effects of Melittin in Combination with Cisplatin on Ovarian Cancer Cells[J].Metabolites,2017,7(2):14-32.

[2] TAROKH Z,NADERI-MANESH H,NAZARI M,et al.Towards prostate cancer gene therapy:Development of a chlorotoxin-targeted nanovector for toxic (melittin) gene delivery[J].Eur J Pharm Sci,2017,99:209-218.

[3] MAO J,LIU S J,AI M,et al.A novel melittin nano-liposome exerted excellent anti-hepatocellular carcinoma efficacy with better biological safety[J].J Hematol Oncol,2017,10:71.

[4] KONG G M,TAO W H,DIAO Y L,et al.Melittin induces human gastric cancer cell apoptosis via activation of mitochondrial pathway[J].World J Gastroenterol,2016,22(11):3186-3195.

[5] 孫麗麗.蜂毒肽對TNF-α或LPS刺激Raw264.7細(xì)胞MMP-1、MMP-9的影響[D].長春:東北師范大學(xué),2013.

[7] 李積彬.線粒體融合參與營養(yǎng)缺乏環(huán)境肝癌細(xì)胞糖代謝重編程調(diào)控的作用與機(jī)制研究[D].西安:第四軍醫(yī)大學(xué),2016.

[8] LIU C C,HAO D J,ZHANG Q,et al.Application of bee venom and its main constituent melittin for cancer treatment[J].Cancer Chemother Pharmacol,2016,78(6):1113-1130.

[9] 李迎濤,姜寶華,閆路娜,等.蜂毒肽抗腫瘤機(jī)制及臨床應(yīng)用進(jìn)展[J].教育教學(xué)論壇,2014(29):140-142.

[10] 楊小浪,董江濤,陳文彬,等.蜂毒肽抗腫瘤研究新進(jìn)展[J].中國蜂業(yè),2013,25(21):22-25.

[11] 余國堂.蜂毒素對沉默組織蛋白酶S的MHCC97-H裸鼠皮下移植瘤生長的影響[D].南寧:廣西醫(yī)科大學(xué),2016.

[12] 黃川.可系統(tǒng)性給藥的蜂毒肽脂質(zhì)納米顆粒及其抗黑色素瘤作用研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2015.

[13] 王明,李雪,王字玲.基于表觀遺傳學(xué)的抗腫瘤藥物研究進(jìn)展[J].國際藥學(xué)研究雜志,2016,43(4):658-664.

[14] WANG J J,LI F Y,TAN J,et al.Melittin inhibits the invasion of MCF-7 cells by downregulating CD147 and MMP-9 expression[J].Oncol Lett,2017,13(2):599-604.

[15] PARK J H,PARK B,PARK K K,et al.Suppression of Hepatic Epithelial-to-Mesenchymal Transition by Melittin via Blocking of TGFβ/Smad and MAPK-JNK Signaling Pathways[J].Toxins (Basel),2017,9(4):138.

[16] CHOE J Y,KIM S K.Melittin inhibits osteoclast formation through the downregulation of the RANKL-RANK signaling pathway and the inhibition of interleukin-1β in murine macrophages[J].Int J Mol Med,2017,39(3):539-548.

[17] 張麗娟.蜂毒肽分離純化與體內(nèi)外抗HSV-1病毒作用研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2010.

[18] KOUROS N.New research finds HIV can be killed with bee venom[J].Monash Bioeth Rev,2013,31(2):4.

[19] HOOD J L,JALLOUK A P,CAMPBELL N,et al.Cytolytic nanoparticles attenuate HIV-1 infectivity[J].Antivir Ther,2013,18(1):95-103.

[20] UDDIN M B,LEE B H,NIKAPITIYA C,et al.Inhibitory effects of bee venom and its components against viruses in vitro and in vivo[J].J Microbiol,2016,54(12):853-866.

[21] KIM S K,PARK K Y,YOON W C,et al.Melittin enhances apoptosis through suppression of IL-6/s IL-6R complex-induced NF-κB and STAT3 activation and Bcl-2 expression for human fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis[J].Joint Bone Spine,2011,78(5):471-477.

[22] PARK J H,KUM Y S,LEE T I,et al.Melittin attenuates liver injury in thioacetamide-treated mice through modulating inflammation and fibrogenesis[J].Exp Biol Med (Maywood),2011,236(11):1306-1313.

[23] 馬倩.Melittin相關(guān)肽抗菌和增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)染作用及其機(jī)理研究[D].長沙:中南大學(xué),2013.

[24] LEE G,BAE H.Anti-Inflammatory Applications of Melittin,a Major Component of Bee Venom:Detailed Mechanism of Action and Adverse Effects[J].Molecules,2016,21(5):616-625.

[25] ZHANG S K,MA Q,LI S B,et al.RV-23,a melittin-related peptide with cell-selective antibacterial activity and high haemocompatibility[J].J Microbiol Biotechnol,2016,26(6):1046-1056.

[26] SHI W,LI C Y,LI M,et al.Antimicrobial peptide melittin against Xanthomonas oryzae pv.oryzae,the bacterial leaf blight pathogen in rice[J].Appl Microbiol Biotechnol,2016,100(11):5059-5067.

[27] 張冰清,劉曉波.蜂毒的主要成分及藥理作用的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)研究,2016,35(3):172-174.

[28] 吳珍紅，楊文超，繆曉青,等.蜂毒肽對自由基的清除作用[J].中國蜂業(yè),2007,58(5):9-10.