精選百科
本文由作者推薦
蜂毒肽
蜂毒中的成分
蜂毒肽是蜂毒素(melittin，MLT)又叫蜂毒肽，是蜂毒的主要成分，約占蜂毒干重的50%，也是蜂毒中具藥理作用和生物學活性的主要組分。MLT呈強堿性，易溶于水，相對分子質(zhì)量為2 849，具有抗炎、降壓、鎮(zhèn)痛、抑制血小板凝集、抗輻射、抗菌、抗HIV、抗風濕性關節(jié)炎及抗腫瘤等多種藥理活性。2013年3月，美國科學家宣布，可以利用在蜂刺毒素中發(fā)現(xiàn)的化學物質(zhì)毀滅艾滋病毒，防止艾滋病傳播，但又不傷及周圍正常細胞。
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)。蜂毒中研究較多的是蜂毒溶血肽，又稱蜂毒肽(melittin)。蜂毒肽占蜂毒干重的50%，是蜂毒中主要功能物質(zhì)。蜂毒肽可以抗菌、抗病毒、消炎、抗輻射，近年來又有對其抗癌作用進行研究的報道。但是其臨床應用卻有很多局限，主要原因是現(xiàn)有技術難以將蜂毒中有致敏反應并與蜂毒肽分子量接近的磷脂酶A2完全去除。
基本信息
| 中文名 | 蜂毒肽 |
| 外文名 | Melittin |
| 別名 | 蜂毒素 蜂毒肽素 |
| 化學式 | C131H229N39O31 |
| 分子量 | 2846.46266 |
展開
研究歷史
人類社會利用蜂毒的歷史悠久，同時人們對蜂毒和蜂毒肽的研究也在不斷深入。自從1952 年Neuman等人用電泳法分離獲得蜂毒肽以來，關于蜂毒肽的研究拉開了帷幕，很多研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽對體內(nèi)外多種腫瘤細胞都有殺傷作用。
1972 年，Haberman報道1 μmol/L 的蜂毒肽就能阻止腫瘤細胞增殖但卻不抑制正常細胞的生長與克隆率。
1996 年，Arora通過對正常大鼠肝細胞與大鼠肝癌細胞抗缺氧損傷能力的實驗對比，證實蜂毒肽激活磷脂酶 A2（PLA2）能夠解除肝癌細胞對缺氧的抵抗。Dunn 等將來自于鼠抗人骨髓瘤細胞和淋巴瘤細胞表面特異蛋白的抗體 SCFV 基因同蜂毒肽基因相融合，構建了能殺腫瘤細胞的抗毒素基因，大腸桿菌中融合基因并表達，精制的抗毒素顯示了體外殺死腫瘤細胞的效能。
1999 年， Kubo 等通過 5 種細胞毒的測定方法對蜂毒肽與嗜酸性粒細胞的主要堿性蛋白進行比較，結果證實蜂毒肽能插入 K562 細胞的胞膜中進而形成孔道，引起 Ca2+內(nèi)流，使胞內(nèi) Ca2+濃度升高，細胞裂解，最后導致在 1 h 內(nèi)蜂毒肽對實驗的白血病細胞均具殺傷效果。同年，Shamsher 等研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽可激活磷酸脂酶 D 進而裂解人單核白血病細胞（U937）。
2001年，黃雪強等通過人白血病細胞觀察蜂毒肽促凋亡的作用，結果發(fā)現(xiàn)對白血病細胞 5 mg/mL 蜂毒肽作用 4 h 與4μg/mL 蜂毒肽作用24h 都可見典型凋亡特征，進一步實驗發(fā)現(xiàn)其誘導細胞凋亡同 bcl-2 基因表達顯著下降相關。
2003年，劉嶺等通過MTT 法對 SMMC-7721、BEL-7402 和 Hep-3B 三種肝癌細胞系進行研究，考察蜂毒肽抑制腫瘤的量效關系，結果顯示：在 8～64 μg/mL 劑量時，蜂毒肽的抑瘤率直線上升，在體外表現(xiàn)顯著的抗瘤效果。據(jù)此推測，可能與在高濃度中蜂毒肽的自聚集相關，高濃度下多呈四聚體的狀態(tài)，與單體相比更能與細胞膜有效地結合，進而形成離子通道，改變胞膜通透性，裂解胞膜，表現(xiàn)出極強的體外殺傷腫瘤的效果。2004年，陳永強等利用不同濃度的蜂毒肽對敏感細胞系 U2OS 進行處理，64 mg/L 時對 U2OS 分別作用12 h 和24 h，其壞死率高達 80 %以上，而 16 mg/L 與 32 mg/L 劑量時對細胞增殖有顯著抑制效果，還能夠誘導細胞凋亡及壞死。Don Rivett 博士領導的分子生物學研究小組對蜂毒肽抗癌作用進行了研究，研發(fā)出以蜂毒肽為“彈頭”的抗毒素，對前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌都具很好的療效。
2009年8月11日英國《每日郵報》報道，日前美國華盛頓大學的科學家公布一項有意義的研究成果——他們借助納米技術，開發(fā)出一種在顯微鏡下才能看到的“納米蜜蜂”。“小蜜蜂”能鉆進癌細胞，釋放出殺癌良藥，將癌細胞一個個消滅掉。而小蜜蜂比人的發(fā)絲還要小幾千倍。
“小蜜蜂”背上有一個特殊的包裹，包裹里裝的是令常人聞之色變的蜂毒肽。研究人員稱，蜂毒肽是非常好的殺癌良藥。“小蜜蜂”內(nèi)部還有專門的定位物質(zhì)，能夠指引它一路前行，直達患處。在實驗中，納米蜜蜂”已經(jīng)令患有乳腺癌的小白鼠體內(nèi)的癌細胞減少了45%，而患有皮膚癌的小白鼠體內(nèi)的癌細胞則銳減了75%之多。
結構介紹
蜂毒肽
蜂毒肽的 N- 末端起前 20 個氨基酸殘基主要是疏水的, C- 末端的 6 個氨基酸殘基主要是親水的。分子的 3 個賴氨酸和 2 個精氨酸殘基使其成為強堿性肽，在中性水溶液中, 蜂毒肽作為單體是以隨機的卷曲結構存在的, 而隨著 pH 值以及離子強度的增高, 蜂毒肽自我交聯(lián), 形成螺旋的四聚體結構，有研究發(fā)現(xiàn)在不同的溶液中蜂毒肽的螺旋結構區(qū)域及螺旋間的角度是不同的。螺旋結構中前 21 個氨基酸是極性的, 位于螺旋的表面, 而非極性氨基酸在螺旋的另一面。這個兩親性(am-phiphilie)是膜結合肽和膜蛋白跨膜螺旋的特征。所以這個特性決定蜂毒肽既可以溶于水中, 又可以與膜自然結合, 進而溶解細胞。
毒理學
藥物機理
輔致癌因素抗生素的毒性很小，由于β-內(nèi)酰胺類作用于細菌的細胞壁，而人類只有細胞膜無細胞壁，故對人類的毒性較小，除能引起嚴重的過敏反應外，在一般用量下，其毒性不甚明顯。是化療指數(shù)最大的抗生素。但其青霉素類抗生素常見的過敏反應在各種藥物中居首位，發(fā)生率最高可達5%～10% ，為皮膚反應，表現(xiàn)皮疹、血管性水腫，最嚴重者為過敏性休克，多在注射后數(shù)分鐘內(nèi)發(fā)生，癥狀為呼吸困難、發(fā)紺、血壓下降、昏迷、肢體強直，最后驚厥，搶救不及時可造成死亡。各種給藥途徑或應用各種制劑都能引起過敏性休克，但以注射用藥的發(fā)生率最高。過敏反應的發(fā)生與藥物劑量大小無關。對該品高度過敏者，雖極微量亦能引起休克。注入體內(nèi)可致癲癇樣發(fā)作。大劑量長時間注射對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性(如引起抽搐、昏迷等)，停藥或降低劑量可以恢復。
蜂毒肽是迄今為止人類所知的抗炎活性最強的物質(zhì)之一，其抗炎活性是氫化可的松的100倍，可以抑制20多種革蘭氏陰性和陽性細菌的生長繁殖，尤其是蜂毒肽可以抗對青霉素具有耐藥性的金黃色葡萄球菌。蜂毒肽還能增強磺胺類和青霉素類藥物的抗菌效力，對多種真菌、病毒也具有毒性。它具有類激素樣的作用，但無激素的不良反應。蜂毒肽的鎮(zhèn)痛作用也十分顯著，其對前列腺素合成酶的抑制作用是吲哚鎂辛的70倍，鎮(zhèn)痛強度為嗎啡的40%，鎮(zhèn)痛持續(xù)時間較長。實驗研究證明，全蜂毒、蜂毒肽、神經(jīng)毒多肽、MCD均能刺激垂體腎上腺系統(tǒng)使皮質(zhì)激素釋放增加而產(chǎn)生抗炎作用。蜂毒肽還能抑制白細胞轉(zhuǎn)移，從而抑制了局部的炎癥反應。
蜂毒肽可以作用于神經(jīng)系統(tǒng)，其對N-膽堿受體有選擇性阻滯作用，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮傳導阻滯，并表現(xiàn)出中樞性煙堿型膽堿受體阻滯作用；蜂毒肽還能抑制周圍神經(jīng)沖動傳導。
用蜂毒肽代替蜂毒全毒不僅對輻射有預防作用，而且還有治療作用。高純度的蜂毒肽可以明顯提高抗輻射效應，而且和全蜂毒比較差別非常明顯。蜂毒肽對腫瘤細胞的毒性作用也引起了人們的注意。蜂毒肽具有膜活性，直接對細胞的磷脂膜起溶解作用，抑制細胞發(fā)育，對腫瘤細胞有強烈的細胞毒素作用。蜂毒肽分子量小，免疫原性低，不易產(chǎn)生過敏反應；因其是破壞細胞膜而導致細胞的死亡，因此它不用進入細胞，在細胞外即可顯示出其破壞腫瘤細胞毒性。澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織(CSIRo)DE Riven博士領導的分子生物學研究小組正在對蜂毒肽的抗癌作用進行研究，他們制造的以蜂毒肽為“彈頭”的抗毒素也可對前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌產(chǎn)生療效。《中國醫(yī)藥報》也曾報道，蜂毒素可抑制肝癌細胞的生長、增殖，并且減少增殖細胞中和抗原附性細胞的表達，影響細胞周期的比率，為蜂毒素臨床應用于抗腫瘤提供了實驗依據(jù)。
生物機制
至今為止，對于蜂毒素的殺菌及溶血機理仍然很不確定，以往研究認為，抗細菌素類是通過穿孔模型形成膜空洞機制引起殺菌的。但深入研究發(fā)現(xiàn)，有些抗細菌素與細胞膜的作用方式與穿孔模型有明顯不同，后來便提出了一種新的作用模式--地毯模式。
目前，抗細菌素侵膜機理占主導地位的觀點仍然是穿孔模型和地毯模式機理。根據(jù)蜂毒素的這種侵膜機制，趙亞華等通過實驗有目的地改造了蜂毒素的氨基酸的一級結構序列以及所要表達的蜂毒素基因。盡量使蜂毒素在與細菌細腦膜相互作用時，主要采取地毯模式侵膜而引起殺菌，同時，由于帶電荷數(shù)與分子構象的改變，大大降低了它與血細胞膜兩親性作用的幾率，從而達到抑制溶血性的目的。改造后的蜂毒素的溶血性與標準樣品的溶血活性相比，有較大幅度降低，大約降低了14.3倍。
蜂毒肽發(fā)揮其眾多功能的主要機理是因為蜂毒肽可以使細腦膜的透性增加，細胞內(nèi)容物泄露，細胞裂解所以蜂毒肽與天然或是模型膜的作用成為蜂毒肽研究的熱點。Benachir等利用鈣黃綠素作為熒光標記物，系統(tǒng)研究了蜂毒肽誘導的膜滲漏。他們認為蜂毒肽與囊泡的結合會非常迅速，因為在蜂毒肽作用幾分鐘之后，內(nèi)容物的流出達到最大值，并且停止；而且蜂毒肽誘導的磷脂雙分子層的裂解的發(fā)生機制是“全或無”，也就是說蜂毒肽作用下，有的囊泡的內(nèi)容物全部釋放，而有的則保持完整，沒有滲漏，這與Schwarz 等觀察的一致。內(nèi)容物釋放的比例與蜂毒肽/脂質(zhì)的摩爾比率有關，只有達到一定量的蜂毒肽才可能有內(nèi)容物滲出。更為特別的是蜂毒肽可以區(qū)別出完整的和已經(jīng)有物質(zhì)滲出的囊泡，說明這兩類脂質(zhì)雙分子層的性質(zhì)有很大的不同。最近有很多報道認為，微粒表面的負電荷可以抑制蜂毒肽對細胞的裂解作用，Benachir等的工作表明卵磷脂雙分子層表面負電荷的存在對蜂毒肽的裂解能力有抑制作用，并且與負電荷的密度成一定比例。這可能是由于靜電作用吸附蜂毒肽，而不能更加深入破壞囊泡而形成滲漏。
蜂毒肽可以作用多種酶及細胞蛋白，在裂解的細胞中蜂毒肽能結合或改變幾種蛋白質(zhì)功能。如蜂毒肽可以抑制蛋白激酶C；與鈣調(diào)蛋白(calmodulin)具有高度親極性。Fukushi-ma實驗中觀察到蜂毒肽抑制小鼠大腦皮質(zhì)的突觸膜上依賴鳥苷酸的腺苷酸環(huán)化酶活性；還發(fā)現(xiàn)蜂毒肽能明顯刺激Gil和Gll活性，但卻抑制Gs活性。動力學研究表明蜂毒肽抑制Gs活性是因為抑制GDP的釋放，從而增加了鳥苷酸造成的。而激活Gi與抑制Gs很可能與抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性有關。細胞脂酶的活性產(chǎn)物包括三磷酸肌醇(IP3)、甘油二酯(DG)和脂肪酸(FA)等是細胞生理活動重要的第二信使系統(tǒng)，而有實驗表明蜂毒肽可以激活細胞脂酶，包括磷脂酶C(PLC)、磷脂酶D(PLD)、磷脂酶Az(PLAJ及甘油三酯酶等。磷脂和甘油三酯是細胞內(nèi)主要的酰化酯(包含脂肪酸)。而甘油三酯的相對含量可占細胞總脂量的5%～60%。
應用
基因工程
生物工程技術的發(fā)展為獲得蜂毒肽提供了一條新的途徑，Kindas等從處女蜂王的毒腺中提取得到了總mRNA，發(fā)現(xiàn)蜂毒肽mRNA含大約400個堿基對和1個短的poly A尾。Vlasak等用mRNA-DNA逆轉(zhuǎn)錄的方法，利用質(zhì)粒pBR322構建了蜂王毒腺的cDNA文庫，用蜂王毒腺總mRNA制作探針從此文庫中分離得到了蜂毒肽的cDNA，再進一步將其克隆到質(zhì)粒pUC18上進行DNA序列分析，由DNA的序列分析結果推測出的蜂毒肽序列與實際測得的完全相同。張青文從1991年開始提取了蜂王毒腺的RNA，用于棉鈴蟲卵中的轉(zhuǎn)譯，成功地合成了Promelittin，并對提取的mRNA成分進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)總RNA在除去rRNA后就可得到高純度的蜂毒肽mRNA。李繼周等于1997年通過mRNA-cDNA反轉(zhuǎn)錄的方法合成了蜂毒肽基因，用lgtll 建立了蜂毒肽的cDNA文庫，并用抗體探針篩選出了附性克隆。陳仲兵等進一步將蜂毒肽cDNA克隆到大腸桿菌質(zhì)粒Pucl8上，并進行了序列分析。王關林等從蜜蜂毒腺中提取總RNA，通過RT-PCR方法擴增得到了蜂毒肽前體蛋白的cDNA，再進一步通過定點誘變在蜂毒肽序列前引入了經(jīng)胺裂解位點，構建了與β-半乳糖昔酶部分序列相融合的蜂毒肽誘變蛋白表達載體，序列分析結果表明，成功地引入了目的密碼子，且與β-半乳糖苷酶部分序列構成正確的讀碼框，并在大腸桿菌中表達了誘變蛋白。王關林克隆了蜂毒肽前體蛋白的cDNA，并在大腸桿菌中表達了與β-半乳糖苷酶部分序列相融合的蜂毒肽前體蛋白。王秋波等報道通過人工合成含特異性酶切位點的AB兩條寡核苦酸片段，在Klenow 酶作用下形成目的基因，用限制型內(nèi)切酶Hind Ⅲ，Xmn Ⅰ同時酶切目的基因和表達載體Pmalp2質(zhì)粒，在T4連接酶的作用下構建兩者的重組體，通過α-互補篩選出附性克隆，并通過特異性酶切和測序分析進行鑒定，獲得重組蜂毒肽的原核表達克隆。
蜂毒肽的溶血作用限制了它的臨床應用。為克服其溶血毒副作用，人們嘗試通過改變蜂毒素分子構像，將蜂毒素分子與腫瘤特異性抗體偶聯(lián)成免疫毒素或制成緩釋劑等方法來減輕其不良反應，增強抗腫瘤活性的目的。
趙亞華等為獲得保留有抗菌活性而降低溶血作用的蜂毒素，對蜂毒素的分子結構進行了改造。將第5位的Val變?yōu)锳rg，第15位Ala變?yōu)锳rg，刪除了第16位的Leu。用PCR技術獲得了改造后的蜂毒素基因，將其克隆人酵母表達載體pPICZa-A，獲得重組表達質(zhì)粒PPICZa-A-MEA。該質(zhì)粒轉(zhuǎn)化畢赤酵母菌GS115，甲醇誘導下表達，發(fā)酵上清液經(jīng)抑菌活性、溶血活性測定及親和層析純化，結果表明，蜂毒素基因成功地在畢赤酵母中表達，經(jīng)改造后表達的蜂毒素保留了抗菌活性且溶血活性顯著降低，經(jīng)純化后用Bradford法測定表達蜂毒素的含量約為0.29 mg/mL。
李柏、張晨等應用基因工程，構建攜蜂毒素基因及甲胎蛋白(AFP)啟動子(rAFP)的重組腺病毒載體，探討rAFP驅(qū)動的蜂毒素基因在體外對肝癌細胞的特異性殺傷作用。結果發(fā)現(xiàn)：攜蜂毒素基因重組腺病毒載體構建成功，MTr實驗證明攜蜂毒素基因重組腺病毒轉(zhuǎn)染后，AFP附性肝癌細胞的增殖受到明顯抑制，而對AFP陰性肝癌細胞及正常肝細胞無明顯影響；無蜂毒素基因的重組腺病毒轉(zhuǎn)染，則對各種細胞增殖均無抑制作用，他們等還發(fā)現(xiàn)蜂毒素基因重組腺病毒轉(zhuǎn)染BEL-7402細胞后，肝癌細胞周期受到不同程度的影響，Go/G期細胞增多，細胞增殖核抗原(PCNA)標記指數(shù)較對照組明顯下降，提示癌細胞較多被阻滯于G期，蜂毒素基因在癌細胞內(nèi)的表達干擾了其細胞周期，抑制了癌細胞的增殖，而抑制PCNA的合成可能是其作用機制之一。細胞增殖與凋亡的失衡決定了腫瘤的生長速率。凋亡不僅直接影響著機體組織的正常發(fā)育、分化與死亡，它在腫瘤治療中的作用已受到極大的重視。研究證明，蜂毒素具有誘導腫瘤細胞凋亡的作用。經(jīng)攜蜂毒素基因重組腺病毒轉(zhuǎn)染后，倒置相差顯微鏡下觀察到部分肝癌細胞出現(xiàn)凋亡形態(tài)學變化，體積變小、變圓，染色質(zhì)邊集等現(xiàn)象。攜蜂毒素基因重組腺病毒可有效誘導肝癌細胞凋亡，凋亡率在20%左右，高于不舍蜂毒素基因重組腺病毒和未轉(zhuǎn)染重組腺病毒對照組，提示誘導腫瘤細胞凋亡亦是蜂毒素基因治療發(fā)揮作用的機制之一。
遏制艾滋
血液中的艾滋病毒。
蜂毒肽相關的文章
腦動脈瘤是常見血管性疾病，是自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血最常見的原因。腦動脈瘤可見于任何年齡，但50～69歲患者居多，約占總發(fā)病率的2/3。動脈瘤病因不明，其發(fā)生是多種因素、多種機制并存導致。未破裂動脈瘤可無癥狀，較大的動脈瘤可壓迫鄰近腦組織或腦神經(jīng)出現(xiàn)相應的局灶癥狀，如癲癇、偏癱、失語、視力和視野障礙等。
加拿大薄荷，屬于植物界，種子植物門，雙子葉植物綱，唇形目，唇形科，薄荷屬，花朵呈黛青色或紫羅蘭色，莖株長達10-46厘米，葉對生。花序生長在上位葉的葉腋上。該種薄荷生長在潮濕地區(qū)，但不能直接生長于水中。為薄荷屬下的一種薄荷。還可以用來做捕捉狐貍和猞猁的誘具。
吉爾吉特－巴爾蒂斯坦（烏爾都語：????? ??????，藏語：??????????????），過去稱北部地區(qū)（????? ????? ????），當?shù)孛褡逯髁x分子稱為???????????，位于巴基斯坦控制的克什米爾的北部，是巴基斯坦最北的地區(qū)。面積72,496平方公里，2006年人口1,126,
斯圖加特（德語：Stuttgart或譯：斯圖嘉特）位于德國西南部的巴登-符騰堡州中部內(nèi)卡河谷地，靠近黑森林。不僅是該州的州首府，也是州級行政區(qū)及斯圖加特地區(qū)首府和該州的第一大城市。同時也是該州的政治中心：巴符州議會、州政府，和眾多的州政府機關部門均設在這里。由于其在經(jīng)濟、文化和行政方面的重要性，是德
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
