李娟，吳永勝*，邱時(shí)秀，許禎瑩，楊雪，陳霞

(1.成都市農(nóng)林科學(xué)院畜牧研究所，四川 溫江 611130；2.成都市農(nóng)林科學(xué)院水產(chǎn)研究所，四川 溫江 611130）

蚓激酶的最新研究進(jìn)展

李娟1，吳永勝1*，邱時(shí)秀1，許禎瑩1，楊雪1，陳霞2

(1.成都市農(nóng)林科學(xué)院畜牧研究所，四川 溫江 611130；2.成都市農(nóng)林科學(xué)院水產(chǎn)研究所，四川 溫江 611130）

蚓激酶是一種蚯蚓溶纖蛋白酶，具有很強(qiáng)的纖維蛋白溶解活性，有溶解血栓和防止血栓形成的作用。本文對(duì)蚓激酶的結(jié)構(gòu)、提取工藝及其功能進(jìn)行了綜述，為其進(jìn)一步的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

蚓激酶；結(jié)構(gòu)；提取工藝；功能

1983年，Mihara應(yīng)用現(xiàn)代分離手段從蚯蚓蛋白粗提物中分離到多組具有纖溶酶活性的蛋白質(zhì)，并首次命名為“蚓激酶”。蚓激酶是一組具有激酶和纖溶酶活性的絲氨酸蛋白酶，可以作為治療血栓類疾病的藥物[1]。

1 蚓激酶的結(jié)構(gòu)

1991年，Mihara[2]再次提取出一組具有強(qiáng)纖溶活性的蚓激酶成分，分子量為20～30kD，PI值為3.4，此酶具有熱穩(wěn)定性，并在一定的pH值范圍內(nèi)保持活性。對(duì)提取的蚓激酶純化后可獲得生化性質(zhì)不同的3個(gè)片段，此3個(gè)片段可進(jìn)一步分離，F(xiàn)-I可分離為F-I-0、F-I-1和F-I-2，片段II不能再分離，片段III可分離為F-III-1和F-III-2。1992年，Mihara[3]對(duì)分離到的6種蚓激酶成分進(jìn)行理化性質(zhì)鑒定，測(cè)定出6種酶分子的分子量，分別為 29662、29667、24664、24220、24 196和23 013，各個(gè)酶分子對(duì)應(yīng)的PI值分別為3.40、3.60、4.20、4.00、4.30 和 4.85。周海等[4]指出，蚓激酶屬于絲氨酸蛋白酶，不屬于金屬蛋白酶，同時(shí)含有二硫鍵。劉殿峰[5]用SDS-PAGE電泳測(cè)定出表達(dá)的蚓激酶分子量約為43kD。

2 蚓激酶的提取工藝

陳欲云等[6]采用鹽析法提取蚓激酶，優(yōu)化出蚓激酶提取的最佳pH值為7.5～8.0，二次鹽析硫酸銨飽和度應(yīng)在80%以上。趙旭壯[7]指出，蚓激酶的最佳提取條件為：緩沖液pH值為7.5，第一次鹽析時(shí)最佳飽和硫酸銨濃度為40%，第二次鹽析硫酸銨濃度為80%。此條件下蚓激酶的比活力最高。

3 蚓激酶的功能

程茂波等[8]研究認(rèn)為，制備親水性大分子蛋白多肽類藥物——蚓激酶W/O型口服微乳具有較好的可行性。儲(chǔ)蘇平等[9]表明，蚓激酶能改善糖尿病患者的血脂、血液流變學(xué)指標(biāo)。Wang Y H等[10]認(rèn)為，蚓激酶可抑制缺血或再灌注引起的心律失常，降低死亡率，同時(shí)降低頸動(dòng)脈血中乳酸脫氫酶的水平。孫宏麗等[11]表明，蚓激酶對(duì)大鼠心肌缺血具有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與抑制L-型鈣電流和下調(diào)細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度有關(guān)。余玲俐等[12]研究表明，蚓激酶在體外能明顯抑制肺癌細(xì)胞A549的增殖，并阻滯細(xì)胞周期于S期，其機(jī)制可能與上調(diào)P53基因表達(dá)有關(guān)。王莉安等[13]認(rèn)為，JAK1有抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡的作用，STAT1有促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的作用，蚓激酶可能通過增加腦組織JAK1蛋白及其mRNA表達(dá)、減少STAT1蛋白及其mRNA的表達(dá)，起到對(duì)腦組織的保護(hù)作用。蚓激酶能部分抑制內(nèi)凝血途徑，激活纖溶[14]。蚓激酶的保護(hù)作用可能與缺血、再灌注引起的對(duì)COX-2的抑制作用相關(guān)[10]。

劉殿峰[5]利用基因工程技術(shù)，克隆蚓激酶的c DNA，以奶牛作為生物反應(yīng)器，在牛奶中表達(dá)蚓激酶，擬以重組逆轉(zhuǎn)錄病毒-體內(nèi)精原干細(xì)胞轉(zhuǎn)染法建立蚓激酶轉(zhuǎn)基因家兔，進(jìn)行蚓激酶基因的轉(zhuǎn)移及表達(dá)研究，結(jié)果證實(shí)蚓激酶在牛奶中的瞬時(shí)表達(dá)量占可溶性蛋白成分的3.29%（達(dá)320 mg/L牛奶），可見通過飲用牛奶能達(dá)到對(duì)心腦血管病進(jìn)行預(yù)防的目的。

4 應(yīng)用前景

蚓激酶能溶解血栓和防止血栓形成，其應(yīng)用前景廣闊，直接從蚯蚓中提取蚓激酶，量少且花費(fèi)大，目前蚓激酶還沒有基因工程產(chǎn)品，后期可以利用基因工程技術(shù)進(jìn)行蚓激酶基因的轉(zhuǎn)移及表達(dá)研究，為后期蚓激酶的開發(fā)和批量生產(chǎn)提供研究基礎(chǔ)。

[1]易喻.蚓激酶分子修飾的研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2004.

[2]Mihara H，Sumi H，Yoneta T，et al.A novel fibrinolytic enzyme extracted from the earthworm，Lumbricus rubellus[J].The Japanese Journal of Physiology，1991，41（3）：461-472.

[3]Mihara H，Maruyama M，Sumi H.Novel thrombolytic therapy discovered from traditional oriental medicine using the earthworm[J].Southeast Asian J Trop Med Public Health，1992，23（Suppl 2）：131-140.

[4]周海，王春維，張怡，等.蚓激酶的提取純化及性質(zhì)研究[J].中國生化藥物雜志，2011（3）：212-216.

[5]劉殿峰.蚓激酶基因在牛乳腺中的表達(dá)及其轉(zhuǎn)基因兔的建立[D].長春：吉林大學(xué)，2006.

[6]陳欲云，楊躍寰，劉春麗，等.蚓激酶提取條件的優(yōu)化與酶活性測(cè)定[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（6）：643-645.

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[12]余玲俐，劉順會(huì)，徐曉鵬.蚓激酶抗肺癌細(xì)胞A549增殖作用及其機(jī)制[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，29（1）：79-82.

[13]王莉安，畢輝，紀(jì)紅蕊，等.蚓激酶對(duì)缺血再灌注大鼠腦內(nèi)JAK-STAT通路的作用[J].中國藥學(xué)雜志，2009，44（24）：1862-1865.

[14]張國平，金惠銘，張明，等.蚓激酶抗凝、纖溶的機(jī)制及其與組織型纖溶酶原激活劑的關(guān)系[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志，1998，17（6）：47-50.

Study the Application on Lumbrokinase

Li Juan1，Wu Yongsheng1*，Chen Xia2，et al.
（1.Institute of Animal Science，Chengdu Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Sichuan Wenjiang 611130；2.Institute of Fisheries，Chengdu Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Sichuan Wenjiang 611130，China）

Lumbrokinase is a kind of earthworm fibrinolytic enzyme，which has strong fibrinolytic activity，and has the function of dissolving thrombus and preventing thrombosis.The structure，extracting technique and its function of the lumbrokinase were briefly reviewed in this study.It aimed at providing the theoretical basis for further development of utilization.

Lumbrokinase；Structure；Extracting technique；Function

R282.74

A

1001-8964（2017)08-0034-02

2017-04-22

成都市產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目(2016-XT00-00008-NC）

李娟(1984-），女，湖北荊門人，博士，高級(jí)畜牧師，主要從事動(dòng)物遺傳育種及生物技術(shù)研究。

*通訊作者：吳永勝(1970-），男，碩士，高級(jí)畜牧師，主要從事動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)及生態(tài)健康養(yǎng)殖技術(shù)研究。