張亞茹　吳宗澤　羅李王等

摘要?？且环N海洋中比較原始的動(dòng)物，屬于腔腸科，廣泛分布于我國(guó)沿海海域。近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)多種具有生物學(xué)活性的物質(zhì)富含于?？?，所以它成為海洋藥物的研究焦點(diǎn)之一。對(duì)海葵神經(jīng)毒素、溶細(xì)胞毒素、抗腫瘤毒素等物質(zhì)的藥理學(xué)生物活性進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞海葵；毒素；藥理活性

中圖分類號(hào)S986.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）28-122-03

Advances in Researches on the Pharmacological Activity of Sea Anemone Toxin

ZHANG Yaru， WU Zongze， LUO Liwang， YANG Zuisu*

（Zhejiang Provincial Engineering Technology Research Center of Marine Biomedical Products， School of Food Science and Medicine of Zhejiang Ocean University， Zhoushan， Zhejiang 316022）

AbstractSea anemone is a kind of more primitive marine coelenterate animals which are widely distributed in the sea areas of China. In recent years， the study found that there were rich in a variety of biological active substances in the sea anemones. Thus， it has become one of the hot spots in the research of marine drugs. In this paper， the pharmacology biological activities of sea anemones including neurotoxins， cytolysins， antitumor toxins were reviewed.

Key wordsSea anemone； Toxin； Pharmacological activity

?？⊿ea anemone），別名海菊花，屬于腔腸科的一種海洋動(dòng)物，共有6科37種，分布廣泛，主要分布在溫?zé)釒Ъ盁釒ШＳ?，其主要是在海中的巖石上或泥沙中固著[1]。?？眢w和觸手中分布著特有的刺絲囊，與其他刺胞動(dòng)物一樣能分泌大量用于捕食及抵御外敵的毒液。人們?cè)?0世紀(jì)70年代就開(kāi)始了對(duì)海葵化學(xué)成分的探索研究，發(fā)現(xiàn)?？w及其觸手中含有大量蛋白質(zhì)和多肽類化合物，且它們具有神經(jīng)毒和細(xì)胞毒等生物學(xué)活性[2]。筆者對(duì)海葵中提取毒素的藥理活性進(jìn)行了綜述。

1神經(jīng)毒素類

海葵的神經(jīng)毒素主要是通過(guò)改變細(xì)胞膜上特定的離子通道（如Na+、K+通道）的活性，從而發(fā)揮其特定作用[3-4]。

1.1鈉離子通道

?？纳窠?jīng)毒素通過(guò)促進(jìn)鈉離子內(nèi)流，使細(xì)胞內(nèi)鈉離子濃度升高，并進(jìn)一步通過(guò)Na+-Ca2+交換和觸發(fā)的鈣通道開(kāi)放刺激內(nèi)鈣釋放，致使直接增加了細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度，增強(qiáng)了心肌收縮的功效，但對(duì)心率和血壓幾乎沒(méi)有產(chǎn)生影響。禚如朋等[5]

研究表明?？嚯腞SAPⅠ、RSAPⅡ?qū)﹄嗍笮氖壹〖?xì)胞鈉通道表現(xiàn)出活性，且二者所起的作用恰好相反。Gur Barzilai M等[6]研究了?？舅囟嚯腁V3顯示出節(jié)肢動(dòng)物特異性的電壓-門(mén)控鈉通道（Navs），結(jié)果表明AV3的結(jié)合并非僅依賴于關(guān)聯(lián)的DI / SS2-S6；且?？c離子通道毒素由3對(duì)分子內(nèi)二硫鍵組成，分子量大約5 kD左右。Norton[7]將?？锈c離子通道毒素?fù)?jù)氨基酸序列的差異分為3種類型（1型、2型及3型），并且還從?？蟹蛛x到1型鈉離子通道毒素，包含有ApA、ApB 及ATX Ⅱ等。Andre Junqueira Zaharenko等[8]利用電刺激法從Bunodosoma cangicum中得到3種1型鈉離子通道毒素：CGTXⅡ、δAITXBcg1a 和δAITX Bcg1b，該3種多肽類毒素對(duì)鈉離子通道的特異選擇性，可將其開(kāi)發(fā)為具有鈉離子通道特異性的探針。Mikiko Maeda 等[9]

提取并分離了3種?？?，分別得到1個(gè)δTLTXCa1a 毒素、2個(gè)δTLTXHh1a 和δTLTXHh1c 毒素、1個(gè)δTLTXTa1a毒素，并且它們還是?？舅?型鈉離子通道中新發(fā)現(xiàn)的成員；3型鈉離子通道毒素也發(fā)現(xiàn)了DaI、DaII 及ATX Ⅲ 等。黃雅俊等[10]對(duì)rhk2a的N末端進(jìn)行了一定的修飾，結(jié)果表明rhk2a在強(qiáng)心上的作用雖有所減弱，但其穩(wěn)定性有所增強(qiáng)、毒性相對(duì)減弱，且與毛花苷的強(qiáng)心效果相比顯得更加明顯。楊林等[11]從舟山黃?？ˋnthopLeura xanthogrammica）中分離并純化到一種新的多肽毒素AX1，結(jié)果表明它不僅能夠使大鼠背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的鈉離子通道的失活得到抑制，而且能使鈉離子通道的電流得到顯著增加，由此可見(jiàn)其具有較為良好的興奮性作用，有望開(kāi)發(fā)成為潛在的強(qiáng)心藥。

近年來(lái)，人們對(duì)海葵的研究不斷深入，研究人員又發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的新型蛋白肽類毒素。Armando Alexei Rodriguez等[12]利用反相色譜法和質(zhì)譜技術(shù)等方法鑒定出5種同一型的鈉離子通道海葵毒素以及具備同種作用的新發(fā)現(xiàn)的APETx多肽類神經(jīng)毒素，并發(fā)現(xiàn)了?？愖钚‰念惗舅兀ㄐ∮? kD）。

1.2鉀離子通道

根據(jù)氨基酸不同的一級(jí)結(jié)構(gòu)，研究人員陸續(xù)從?？邪l(fā)現(xiàn)十幾種鉀離子通道的抑制劑，它們均為短肽鏈，由35～37個(gè)氨基酸組成，鏈內(nèi)有6個(gè)半胱氨酸且形成3對(duì)二硫鍵。從加勒比海海葵中提取分離的ShK K+通道毒素能特異性地抑制T細(xì)胞上的K+通道，從而抑制Ca2+刺激所引起的T淋巴細(xì)胞增殖，為治療一些慢性自體免疫疾?。ㄈ纰裥吞悄虿?、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等）提供一種新的治療方案[13]。同時(shí)，將K+通道毒素分為1型、2型及3型這3種類型。目前，1型K+通道毒素AETX K[14]是從?？蟹蛛x到并主要對(duì)外向延遲整流鉀離子通道（Kv）發(fā)生作用 [15]，而迄今為至關(guān)于2型和3型的K+通道毒素發(fā)現(xiàn)較少。Steve Peigneur 等[16]得到1種新的含63個(gè)氨基酸殘基的毒素APEKTx1；此外，?？?型鉀離子通道多肽毒素是通過(guò)3個(gè)二硫鍵相互交聯(lián)以及能夠阻斷雙重功能的活性物質(zhì)且具有Kunitz型蛋白酶抑制劑和電壓-門(mén)控的K+通道。APEKTx1不但能特異性阻斷Kv1.1 K+通道，而且是能夠競(jìng)爭(zhēng)性地抑制胰蛋白酶的一種抑制劑。鉀離子通道毒素能專一地與不同亞型的K+通道膜外蛋白結(jié)合，引起鉀通道的關(guān)閉，還能促進(jìn)神經(jīng)傳導(dǎo)細(xì)胞的乙酰膽堿釋放。Kvl3鉀通道亞型被認(rèn)為是治療T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾?。ㄈ缍喟l(fā)性硬化癥等）以及預(yù)防慢性移植物排斥的分子受體，在自身免疫性疾病治療方面具有良好的應(yīng)用前景。

此外，還有部分?？嚯念惿窠?jīng)毒素是通過(guò)影響細(xì)胞鉀離子電流使心肌收縮力得到增強(qiáng)。黃焰等[17]研究發(fā)現(xiàn)APQ能夠影響大鼠以及豚鼠心室肌單個(gè)鉀離子電流，說(shuō)明APQ 可以增大Ito、IK1及IK，也就是說(shuō)APQ具有能使心肌收縮增強(qiáng)的作用。另外，還有些神經(jīng)毒素（如APHC1[18]）則可以作用于其他離子通道（除鉀離子、鈉離子外）或神經(jīng)類毒素多肽[19]（分子質(zhì)量為2.0～3.5 kD ）。

2溶細(xì)胞毒素類

海葵溶細(xì)胞毒素是?？舅刂械囊淮箢?，具有心肌毒性、血小板聚集、細(xì)胞毒、抗菌、抗腫瘤等廣泛的生理活性。它是一類具有水溶性成分的分泌蛋白，具有很強(qiáng)的溶細(xì)胞作用，主要是通過(guò)在細(xì)胞上成孔進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞以及細(xì)胞器的裂解、消失。根據(jù)分子量大小可將?？芗?xì)胞毒素分為4類：第1類由具有抗組胺活性且分子量為5～8 kD的多肽構(gòu)成；第2類是包括一些堿性蛋白、研究最多也相對(duì)較透徹的一類分子量在20 kD左右的海葵溶細(xì)胞毒素；第3類由帶有或不帶有磷脂酶且分子量為30～40 kD的溶細(xì)胞素；第4類由分子量在80 kD左右的單一溶細(xì)胞素構(gòu)成。第1類毒素的溶血活性不被鞘磷脂阻斷，而第2類和第4類溶細(xì)胞活性都可被磷脂阻斷，其中第4類還可被膽固醇阻斷[2]。Hong Q等[20]介紹了膜孔的形成過(guò)程：由于同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，因此正電荷的毒素與負(fù)電荷的磷脂雙分子層表面由于相互吸引而靠近；112～116位的色氨酸豐富區(qū)與膜初步結(jié)合，其中Trp116與膜結(jié)合較Trp112更為牢固，該過(guò)程不導(dǎo)致陽(yáng)離子通道的形成，為可逆過(guò)程；“不可逆過(guò)程”則為可變換構(gòu)象的N端雙親性螺旋區(qū)插入到膜內(nèi)，致使一定濃度的毒素蛋白聚合而成三聚體或四聚體，進(jìn)而形成陽(yáng)離子通道。Subramania等[21]研究表明這4種?？拇痔嵛锞苋芙怆u紅細(xì)胞和羊紅細(xì)胞。Del MonteMartínez A等[22]從?？刑崛〉降腟TI STII的磷脂酶A2（PLA2）的活性相對(duì)較高（1.85 U/mg），并具有Ca2+依賴性。T GARCA等[23]也證實(shí)了這2種溶細(xì)胞素均具有神經(jīng)活性和心臟的毒性，且在軟體動(dòng)物的神經(jīng)元機(jī)制方面似乎與溶細(xì)胞活性相關(guān)。陸佳等[24]應(yīng)用生物信息學(xué)軟件對(duì)已經(jīng)報(bào)道的17種?？芗?xì)胞素的氨基酸組成、理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征和系統(tǒng)演化關(guān)系等進(jìn)行了分析與預(yù)測(cè)，結(jié)果表明不同的海葵溶細(xì)胞素在氨基酸組成及理化性質(zhì)上具有一定的相似性，但其在結(jié)構(gòu)上也存在一定的差異。

3抗腫瘤毒素

袁兆新等[25]研究表明?？舅兀≒sTX）可能通過(guò)Fas途徑誘導(dǎo)U251細(xì)胞凋亡，從而對(duì)人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞（U251）的增殖發(fā)揮抑制作用。Mahnaz Ramezanpour等[26]研究發(fā)現(xiàn)公主?？疽簩?duì)A549細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)有效的細(xì)胞毒性，使細(xì)胞周期阻滯，其作用機(jī)制是通過(guò)線粒體途徑激活Caspases和降低線粒體膜電位，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。胡波等[27]從?？鸖tichodactyla gigantea 觸手中分離出了一種新型溶細(xì)胞毒素Gigantoxin4，對(duì)乳腺癌MCF7細(xì)胞和胰腺癌SW1991細(xì)胞具有很強(qiáng)的殺傷作用，其機(jī)制主要是發(fā)揮溶細(xì)胞作用直接導(dǎo)致細(xì)胞的壞死。

4其他毒素

S Thangaraj等[28]研究表明海葵提取物抗菌性能良好，有望成為治療一些細(xì)菌和真菌病的藥物來(lái)源。舟山黃?？潴w內(nèi)富含多種毒素分子，已得到1種興奮性多肽毒素和多種具有強(qiáng)殺蟲(chóng)活性及低哺乳動(dòng)物活性的殺蟲(chóng)肽[11，29]，是進(jìn)行海洋生物藥物開(kāi)發(fā)的理想對(duì)象。

5小結(jié)

綜上所述，?？卸喾N具有廣泛生物活性的化合物，除了神經(jīng)毒素類、溶細(xì)胞毒素類、抗腫瘤毒素、抗菌毒素等生物活性成分外，還含有神經(jīng)酰胺、甾醇、甘油酯、生物堿和多糖等化合物?；谖覈?guó)沿海豐富的?？Y源，很有必要加大對(duì)?？骰钚孕》肿游镔|(zhì)的深入研究，一些蛋白多肽類類毒素有望開(kāi)發(fā)成治療心血管疾病藥物和抗癌藥物，這就為研究與開(kāi)發(fā)新型海洋藥物提供了新思路。

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