蜂毒及其主要成分蜂毒素抗肿瘤机制研究进展

【关键词】  蜂毒　蜂毒素　肿瘤　综述

　　蜂毒是工蜂毒腺和附腺分泌出的具有芳香气味的一种透明毒液,贮存在毒囊中,蛰刺时由蛰针排出。其化学成分比较复杂,包括多肽类、酶类和非肽类物质。主要有效成分是蜂毒素、蜂毒神经肽、磷脂酶A2、透明质酸酶、多巴胺和组织胺等。其中,蜂毒素是蜜蜂毒的主要成分,约占蜂毒干重的50%[1]。蜂毒素具有很高的生物活性,现代药理研究表明它具有抗炎、镇痛、抑制血小板凝集、抗艾滋病及抗肿瘤等多种作用。近年来,有关蜂毒的抗肿瘤作用及其潜在的临床应用价值日益引起人们的重视。

　　1  抗肿瘤作用机制

　　1.1  直接杀伤肿瘤细胞

  　  张氏等[2]应用胡蜂毒素对小鼠肿瘤模型(S180)进行肿瘤杀伤作用和治疗作用的实验研究,发现胡蜂毒对小鼠肿瘤细胞有直接杀伤作用和一定的治疗作用。蜂毒主要活性成分蜂毒素体外对多种实验性肿瘤有具杀伤作用[3-4],并且1 μmol/L浓度的蜂毒素,阻止肿瘤细胞的增生,而不抑制正常细胞的生长和克隆率[5]。通常认为蜂毒素使细胞线粒体膜溶解,使细胞的正常呼吸受到抑制,因而肿瘤组织氧化磷酸化的过程受到抑制,氧化功能被破坏,导致肿瘤组织生长抑制。

　　1.2  免疫调节作用

　    1909年,Paulehrlich提出了免疫反应是机体对抗肿瘤的主要机制的概念。一般来说,人体免疫系统主要有三方面的功能,即防御病原微生物感染的防护功能、消除体内“杂质”的自我稳定功能和对自身或受外界刺激所产生的各类变异细胞进行识别和杀灭的免疫监管功能。要实现上述功能,就必须使免疫系统处于相对平衡的稳定状态,一旦平衡破坏,就可能导致疾病发生。其中,免疫监管功能与肿瘤的发生和发展有着密切的关系。

  　  国外早有研究报道蜂毒素参与抗肿瘤T细胞应答[6]。朱氏等[7]的研究表明,蜂毒0.32、0.63 mg/kg能增加加S180肉瘤鼠T淋巴细胞酯酶阳性染色率,表明具有增强T淋巴细胞功能的作用。蜂毒0.32 mg/kg能增强S180肉瘤鼠网状内皮系统(RES)对碳粒廓清能力,具有增强RES单核巨噬细胞的吞噬功能作用。因此,推断蜂毒用于抗肿瘤治疗,其机理可能与增强RES的吞噬功能和增强细胞免疫功能有关。

 　   蜂毒通过增强Th1细胞功能,对机体细胞免疫功能起正向调节作用,可能通过Th1类细胞,增强机体细胞免疫功能,因此,利用蜂毒对免疫系统的免疫调节作用,开展蜂毒治疗细胞免疫功能低下、肿瘤以及病毒感染等疾病的研究具有重要意义[8]。

　　此后,高氏[9]又研究了蜂毒对T淋巴细胞亚群的影响,结果表明,蜂毒对T淋巴细胞亚群起着双向调节作用,不管向哪个方向偏离,都呈现出回归正常范围的趋势,而对T淋巴细胞亚群处于正常范围的患者影响不大,认为蜂毒是理想的免疫调节剂。

　　1.3  诱导肿瘤细胞凋亡

  　  肿瘤的发生、发展不仅是细胞增殖和分化异常的结果,也与细胞凋亡受阻有关。细胞凋亡(Apoptosis)又称程序性细胞死亡(Programmed Cell Death,PCD),是细胞的一种不同于坏死的死亡方式,是细胞由基因控制的一种生理性死亡,同细胞的增殖、分化一样,是由基因控制的主动的细胞生物学过程[10]。研究表明,许多化疗药物通过诱导癌细胞凋亡而达到治疗目的。是否诱导凋亡已成为筛选抗癌药物的标准之一。
   
　　近几年来有关蜂毒及其主要成分蜂毒素抗肿瘤的机制研究取得了新进展,众多研究发现蜂毒及蜂毒素的抗肿瘤生物活性是通过诱导肿瘤细胞凋亡实现的。蜂毒抑制人肝癌BEL-7402[11]、乳腺癌细胞系MCF-7[12]、T淋巴细胞白血病6T- CEM[13]细胞生长并诱导其凋亡。Hwang等[14]的研究表明,蜂毒能够诱导人骨肉瘤细胞系MG-63细胞凋亡并抑制COX-2蛋白的表达。Jang等[15]研究发现,蜂毒通过诱导人肺癌细胞系NCI-H1299细胞调亡抑制COX-2 mRNA表达而发挥抗肿瘤作用。此后,Ahn等[16]报道,蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与增加Bax蛋白表达、激活半胱氨酸蛋白酶有关。已有研究发现,蜂毒素能够诱导视网膜母细胞瘤Y79细胞凋亡,但因其作用迅速,并不能排除其直接导致细胞坏死[17]。最近的研究表明,蜂毒能够体外抑制白血病U937细胞增殖并诱导其凋亡,其凋亡诱导作用可能是通过下调ERK和AKt信号转导途径实现的,并与Bcl-2的下调和caspase-3的激活密切相关[18]。

　　2  存在问题及解决途径
   
　　蜂毒的成分众多,作用复杂,临床上有致过敏性肺水肿、过敏性休克等危急症状的报道,单体制剂的工艺复杂,成本较高,因此,探索提纯蜂毒单体成分的研究很有意义。目前文献报道主要是关于从蜂毒中分离提纯蜂毒素,可能因蜂毒素为其主要活性成分,具有广泛的生物学活性。传统方法多是采用凝胶柱色谱加离子交换柱进行梯度洗脱[19],制得的蜂毒素组分中常含有磷脂酶A2等杂质,且梯度洗脱操作较繁琐。刘氏等[20]选用单一流动相,采用不同规格的Sephadex凝胶柱分3步进行,洗脱速度适中,纯化过程较省时,经高效液相色谱法进行含量测定检测,证实分离所得蜂毒素具较高的纯度。徐氏等[21]研究利用蜂毒肽(蜂毒素)的油水两亲性和其分子结构中不含巯基及双巯键,进行溶酶萃取和化学裂解处理,同时利用其在浓度高时常以四聚体形式存在,因而采用在含4 mol/L脲(使蜂毒肽的四聚体解散)与不含4 mol/L脲的两种不同情况的缓冲液系统中进行凝胶过滤柱层析,所获产品的纯度和得率均较高,生物活性未受影响。