侯毅，董自強，張平，龍俊任

(三峽大學第一臨床醫(yī)學院宜昌市中心人民醫(yī)院，湖北宜昌443000)

蜂毒素促進腫瘤細胞凋亡作用研究進展

侯毅，董自強*，張平，龍俊任

(三峽大學第一臨床醫(yī)學院宜昌市中心人民醫(yī)院，湖北宜昌443000)

蜂毒作為一味傳統(tǒng)中藥，其主要的活性及藥理成分是蜂毒素。隨著現(xiàn)代藥理學的研究，蜂毒素具有一定的抗腫瘤作用，是其多靶點作用于腫瘤細胞的結果，本文將主要從蜂毒素促進腫瘤細胞凋亡作用進行綜述。

蜂毒；抗腫瘤；細胞凋亡

蜂毒作為一味傳統(tǒng)中藥治療疾病由來已久，對于自身免疫性疾病有較好的療效。而當今，蜂毒素抑制腫瘤的作用越來越受到人們的重視。蜂毒是由工蜂的毒腺和附屬腺體分泌的一種具有芳香味的透明膠狀毒液，其化學成分復雜，主要分三類：多肽類、酶類和非肽類物質。約占蜂毒干重50%的蜂毒素是蜂毒的主要組成及活性成分。蜂毒素是分子量為2 840 Da的中性兩性多肽物質，由26個氨基酸組成[1]。蜂毒素藥理作用廣泛，具有抗炎鎮(zhèn)痛、廣譜殺菌、抗病毒、抑制血小板凝集、抑制腫瘤和抗艾滋病等多重作用。蜂毒素抗腫瘤是多靶點作用于腫瘤細胞的結果，其中促進凋亡是其主要抗腫瘤作用之一。

Kerr等在1972年首次提出細胞凋亡這個名詞，細胞凋亡是機體細胞在正常生理或者病理狀態(tài)下發(fā)生的一種自發(fā)的、程序化的死亡過程，它的發(fā)生受到機體的嚴密調控。本文將主要從蜂毒素誘導細胞凋亡的方面來總結其可能作用的途徑。

1 蜂毒素對細胞凋亡相關調控基因和蛋白的影響

1.1 蜂毒素通過Caspases途徑誘導細胞凋亡Caspases即天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶系，在不同的細胞凋亡因素刺激下，Caspases在細胞內可以通過不同的途徑被活化，目前認為其一旦活化，凋亡必將發(fā)生。凋亡起始分子Caspases-9的活化與線粒體密切相關，Caspase-9在細胞色素C和dATP的存在先，通過與Apaf-1的CABD結合形成的復合體后被活化，繼續(xù)激活下游分子如凋亡效應分子Caspase-3，而Caspase-3是Caspase家族在介導細胞凋亡的過程中最關鍵的執(zhí)行分子[2-3]，Ahn等[4]研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒能誘導肺癌細胞凋亡，而凋亡的機制可能是上調Bax和下調Bcl-2的蛋白表達以及活化caspase-3有關。Moon等[5]在對人白血病細胞U937與蜂毒素體外試驗中發(fā)現(xiàn)，一定濃度的蜂毒素能引起B(yǎng)cl-2的降低和Bax的增加，呈時間依賴性，同時隨著蜂毒素的濃度升高，Caspase-3表達上升，且該表達受PI3K-AKT信號轉導途徑的影響。

1.2 蜂毒素對Bcl-2家族蛋白調控作用Bcl-2是迄今研究的最深入、廣泛的凋亡調控基因之一，主要分為凋亡抑制蛋白和凋亡誘導蛋白。凋亡抑制蛋白主要有Bcl-2、Bcl-XL和A1/Bf-1等，具有促進凋亡的如Bax、Bad和Bak等。Bax和Bcl-2兩者之間的比例在決定細胞是否發(fā)生凋亡中起著重要作用。李玉梅等[6]用蜂毒素處理骨肉瘤(U2OS)細胞后，研究證明蜂毒素可增高Bax/Bcl-2比例，由此推斷其后續(xù)的效應可能是促進Bax-Bax同源二聚體的形成，后者大量定位于線粒體膜，從而誘發(fā)線粒體膜電位轉換孔開放及線粒體膜電位耗散，誘導U2OS細胞凋亡。黃雪強等[7]采用人T淋巴細胞白血病細胞株6T-CEM觀察蜂毒素的促凋亡作用，實驗表明其在殺傷6T-CEM的同時能明顯誘導細胞凋亡，誘導凋亡的機制可能與bcl-2基因表達明顯下降有關。

2 蜂毒素對細胞轉導的影響

2.1 蜂毒素對細胞內轉導介質的影響

2.1.1 蜂毒素對凋亡誘導劑Ca2+的影響Ca2+處于眾多第二信使中的樞紐地位，同時也是一種能夠誘導細胞凋亡的信號，Ca2+濃度在凋亡發(fā)生的過程中有明顯的變化。Chu等[8]在人骨肉瘤細胞MG63體外試驗中，蜂毒素能讓對蜂毒素敏感的L-型Ca2+通道開放，促進Ca2+內流，誘導細胞的凋亡，但是運用L-型Ca2+通道阻滯劑后，Ca2+內流明顯減少，同時大量減少該細胞株的凋亡，并且這種Ca2+內流不依賴PKC和PLA2的活性。Tu等[9]在對黑色素瘤A2058細胞的研究中證實：蜂毒素能導致細胞外Ca2+內流，導致細胞內Ca2+升高。而運用Na+-K+-ATP酶抑制劑和Ca2+螯合劑都能對抗蜂毒素所誘導的凋亡。

2.1.2 蜂毒素誘導神經酰胺合成今年來的研究證實：神經酰胺(CM)是一種新的細胞內第二信使，具有激活蛋白激酶、調節(jié)蛋白的磷酸化和影響磷脂酶A2(PLA2)活性等多種生物學功能，而且CM被認為是引起細胞生長、分化和凋亡的有效誘導劑。Jayadew等[10]對人白血病細胞HL-60細胞研究表明：30 mmol/L TNF-α與HL-60細胞共同培養(yǎng)15 min后，有10%鞘磷脂水解，而45 min后達到30%，同時可以誘導花生四烯酸和神經酰胺的合成，蜂毒素是PLA2有效激活劑，具有和TNF-α相似的作用，100 μg/ml與HL60細胞共同培養(yǎng)10 min，有15%～20%鞘磷脂水解，而500 μg/ml作用10min，有30%鞘磷脂水解。

2.2 蜂毒素對細胞轉導信號通路的影響眾所周知，細胞信號轉導通路是調節(jié)細胞的生長分化和衰老凋亡等生命活動。腫瘤的發(fā)生則是細胞轉導失調的結果，對這些失調的靶點為研究的對象產生的阻滯劑，可能成為新的抗腫瘤藥物。PI3K-Akt和MARK-ERK信號轉導通路是細胞內兩條重要的促增殖和抗凋亡通路[11-12]。Dong等[13]用0.4～0.8 μg/ml蜂毒素處理血管平滑肌細胞VSMC細胞后，通過抑制NF-κB和Akt的活性并可顯著提高促凋亡蛋白表達，同時降低抗凋亡蛋白表達，誘導VSMC細胞凋亡。Hao等[14]在對蜂毒素引起的感覺和痛覺的試驗中發(fā)現(xiàn)MAPK通路中的ERK、P38、JNK的表達受到蜂毒素的影響。Wang等[15]報道蜂毒素能夠通過活化CaMKII-TAK1-JNK/p38途徑并抑制IKK-NF-κB途徑誘導HCC細胞凋亡，并且能夠通過此種方式增強HCC細胞對凋亡誘導劑TRAIL的敏感性。蜂毒素作用于細胞膜后觸發(fā)了PI3K-Akt和MARK-ERK等信號轉導通路，繼而引起Caspase家族和bcl-2家族的變化，誘導凋亡的發(fā)生，但是中間的具體過程還有待進一步的研究。

3 蜂毒素對死亡受體Fas/FasL的影響

死亡受體Fas是隸屬于腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族一員。通過FasL分子通常以三聚體的形式與三個Fas分子進行交聯(lián)，引起Fas的死亡結構域(DD)成簇，以DD為中介與Fas相關的死亡結構域(FADD)，形成死亡誘導信號復合體(DISC)，然后FADD通過其死亡效應域與Caspase-8的死亡效應域作用，使Caspase-8形成寡聚體并活化，活化的Caspase-8進一步活化效應Caspase，使細胞凋亡。張晨等[16]用蜂毒素處理人肝癌細胞BEL-7402實驗表明，蜂毒素可以增加BEL-7402肝癌細胞Fas蛋白和Fas的mRNA表達，但不影響FasL表達，蜂毒素誘導肝癌細胞表達有關，而FasL無表達可能與細胞特性有關。

4 蜂毒素對細胞周期的影響

真核細胞的細胞周期分為兩部分：間期和分裂期(M期)。間期又包含G1期、S期、G2期，細胞周期大部分處于間期，G1期是細胞做出其去向的關鍵時期。細胞周期中存在兩個基本調控點，一個處于G1和S期的過渡時期，其決定細胞是否進入細胞周期；而另外一個位于G2和M期之間。腫瘤發(fā)生的主要機制是細胞調控異常使腫瘤細胞具有無限增殖能力，而腫瘤治療的關鍵就是干擾腫瘤細胞的細胞周期。宋長城等[17]研究表明蜂毒可以影響人臍靜脈內皮細胞周期的正常移行，阻止S期細胞進入G2/M期，造成S期細胞的集聚，并呈劑量依賴性，其作用機制可能是干擾細胞的有絲分裂，阻止細胞周期，最終導致細胞凋亡。吳寶明等[18]研究表明蜂毒素具有較強的抗胃癌細胞株SGC-7901的活性，可阻滯SGC-7901細胞于G2/M期，該作用蜂毒素抑制Cdc25-CylinB1-CDK1的mRNA表達有關。

5 結語與展望

蜂毒素在體外實驗中已經取得了比較好的實驗效果。近年來，在體內實驗中，蜂毒素對腫瘤細胞也有較好的作用。王朋景等[19]研究蜂毒素能明顯抑制人肝癌細胞HepG-2細胞裸鼠移植瘤的生長，其機制可能是增強裸鼠的免疫能力和促進腫瘤細胞的凋亡有關。秦進等[20]研究蜂毒素可以明顯抑制K562細胞在裸鼠體內的生長。體內實驗的結果也進一步的驗證了蜂毒素良好的抗腫瘤效果。但是蜂毒素產量少和制備難度大，造成蜂毒素的價格很高，可能限制臨床應用，基因工程也在努力解決這個問題。朱文赫等[21]通過原核系統(tǒng)成功表達蜂毒肽，該蜂毒肽具有和天然蜂毒相同的溶血活性。張紅緒等[22]用能特異結合肝癌細胞膜上的小肽SP94與蜂毒素連接，構建重組表達載體，重組蛋白在大腸桿菌中高效表達，純化后獲得高純度蛋白。蜂毒素毒性比較明顯，特別是大劑量使用時對正常組織有一定的毒性作用?？聦W等[23]研究經泊洛沙姆188修飾的蜂毒素脂質體顯著延長了藥物在大鼠體內的駐留時間，提高了藥物的生物利用度，且與膜修飾劑的用量有一定的正相關性。鐘鐵誠等[24]采用吸附法制備載有蜂毒素的磷酸鈣納米粒切實可行，其釋放機制可能是離子交換，其釋放行為具有酸敏性特點，緩釋作用提高了其抑瘤活性?？傊?，隨著對蜂毒素的研究和改造的深入研究，蜂毒素可能成為一種低毒高效的抗腫瘤藥物。

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R730.52

A

1003—6350（2012）04—111—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.04.051

2011-11-28)

宜昌市科技局醫(yī)療衛(wèi)生科技項目(編號：A01301-12)

侯毅(1984—)，男，土家族，湖北省巴東縣人，在讀碩士。

*通訊作者：董自強，主任醫(yī)師，碩士生導師。E-mail:dzq8678@yahoo.com.cn