蝎毒的成分及其应用

冯 幼，肖森光，罗志强，李志英，潘 挺，吴 丹

（1.梅县梅花乡饲养有限公司，广东 梅州 514777；2.梅县林业局，广东 梅州 514777；3.梅江区畜牧兽医局，广东 梅州 514777；4.广东溢多利生物科技股份有限公司，广东 珠海 519060）

近年来，由于蝎产品价格的不断上扬，人工养蝎在河南、山东、河北以及广东等省迅速发展，并取得了良好的社会效益和经济效益。蝎子在中医学上称之为“全蝎”或“全虫”，属节肢动物门，蛛形纲，蝎目，是已知最古老的陆生节肢动物之一。我国传统医学使用蝎子提取物、尾巴以及全蝎作为药物治疗癫痫、中风、面瘫等疾病已有数千年历史，其中发挥主要作用的是蝎毒。蝎毒储存在蝎子尾部的毒腺内，是蝎子在长期进化过程中，为生存或防卫的需要，在体内产生了一系列毒素蛋白。随着经济和科学技术的迅猛发展，蝎毒在镇痛、抗肿瘤、抗癫痫及调节免疫力等方面表现出广阔的应用前景。

1 蝎毒的组成及理化性质

蝎毒主要由蛋白质和非蛋白质两部分组成，主要活性成分是蛋白质，包括神经毒素和酶。神经毒素主要是一类由20～80个氨基酸组成的小分子多肽，存在较强的多态性变化。神经毒素按作用对象的不同可分为昆虫毒素（MTx，在粗蝎毒中含量＞10%～50%）、哺乳动物毒素（ITx，在粗蝎毒中含量＜1%）和甲壳动物毒素（CTx）[1-2]。从结构分类上来看，蝎毒素主要分为短链（28～40个氨基酸组成）和长链（60～76个氨基酸组成）蝎神经毒素[3]。按其特异作用的离子通道的不同，蝎毒素可分为Na+、K+、Cl-和Ca2+4类通道蝎毒素[4-6]。蝎毒中的酶主要有磷脂酶A、乙酰胆碱酯酶、磷酸单酯酶、透明质酸酶、碱性磷酸酶等[7]。蝎毒的非蛋白质组分主要有脂类、有机酸、游离氨基酸等，其可能的作用包括保持蝎毒素的稳定性及其生物活性、防止动物组织液的降解，协同蝎毒素与相应受体蛋白的结合等。

研究发现，蝎毒较为耐热，常压高温煮沸不易破坏。但在同一特定温度下，随加热时间的延长，280 nm波长处的吸光度呈线性升高；在同一加热时间内，50～70℃加热时的吸光度呈上升趋势，继续加温至80℃时，吸光度反而略有下降，其数值与50℃时接近[8]。蝎毒素相对分子质量大多为6 000～9 000，但也有3 000或＞10 000蝎毒素。根据已测定的蝎毒素构象来看，蝎毒素的分子结构中还含有3～4对二硫键，其中3对构成环状核心结构，这对蝎毒保持稳定性、发挥神经毒性和细胞毒性有重要意义[9]。

2 蝎毒生物学作用

2.1 镇痛作用

杜钢军等采用热板法和醋酸扭体法证明，腹腔注射蝎毒多肽0.433和0.650 mg·kg-1能显著提高小鼠痛阈和减少小鼠扭体次数（P＜0.05）。腹腔注射蝎毒多肽0.216和0.433 mg·kg-1能显著对抗蛋清所致的大鼠足肿胀（P＜0.05）；连续7 d腹腔注射蝎毒多肽0.130和0.260 mg·kg-1能显著抑制大鼠棉球肉芽肿形成；腹腔注射蝎毒多肽0.433和0.650 mg·kg-1能降低小鼠腹腔毛细血管通透性[10]。李宁等通过向大鼠中脑导水管周围灰质（PAG）内注射微量的蝎毒和吗啡，以热辐射为指标，观察比较两者对中枢的镇痛效果，结果显示，向大鼠PAG内恒速注射蝎毒0.025%～0.10%（相当于0.5～2 μg·kg-1）即出现痛阈升高，20 min达峰值（痛阈最大提高150%），与对照组比较差异极显著（P＜0.01），而欲使大鼠痛阈提高150%，PAG内注射吗啡的用量约为10μg·kg-1，这提示蝎毒具有很强的中枢镇痛作用，作用强于吗啡400%[11]。魏征人等研究发现，蝎毒对醋酸、温度所致小鼠疼痛有较好的镇痛作用，强于曲马多阳性对照组，与盐水对照组相比差异极显著（P＜0.01）[12]。

2.2 抗肿瘤作用

体外试验表明，蝎毒多肽提取物（PESV）在8～20 mg·L-1范围能极显著抑制人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的增殖活性（P＜0.01），而对乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖无影响；PESV作用后，HU⁃VEC凋亡细胞比例较对照组增加，Bax表达增加，Bcl-2表达降低；PESV 0.5和0.8 mg·CAM-1能显著抑制小鼠S180肉瘤和H22肝癌的肿瘤生长和血管生成水平（P＜0.05），并降低肿瘤阻止内血管生成相关因子VEGF和bFGF的表达[13]。赵灿国等研究发现，蝎毒重组蛋白作用于人肺癌A549细胞48 h后，细胞内钙离子荧光强度增强，提示[Ca2+]i升高；流式细胞仪显示，蝎毒重组蛋白在不同情况下可显著增加肿瘤[Ca2+]i（P＜0.05），这提示蝎毒重组蛋白对A549细胞增殖具有显著抑制作用，可能与升高肿瘤[Ca2+]i继而诱导肿瘤细胞凋亡有关[14]。贾莉等采用人类B淋巴细胞白血病细胞株Raji细胞作为试验模型，用东亚钳蝎毒（BMK）作为干预手段，观察其对Raji细胞的生长抑制和凋亡诱导作用，结果显示，BMK（12.5～200.0 mg·L-1）可显著抑制Raji细胞的生长和诱导细胞凋亡（P＜0.05），并且其在一定作用强度范围内呈现对浓度和时间的依赖性，研究还发现，BMK能下调Raji细胞bcl-2蛋白表达[15]。张力冰等研究显示，PESV对胰腺癌细胞呈剂量及时间效应关系的增殖抑制作用，与对照组相比，细胞增殖抑制作用显著（P＜0.05）；黏附试验表明，PESV可降低胰腺癌细胞的黏附力，侵袭试验及划痕试验的结果显示PESV可使细胞的侵袭力和运动能力下降，PESV（40 mg·L-1）干预8 h后，黏附力、侵袭力和运动能力的抑制率分别为（30.3±4.7）%和（42.1±3.7）%、（47.6±3.3）%，与对照组相比差异显著（P＜0.05）；免疫细胞化学及Western blot试验检测均显示，PESV干预后，胰腺癌细胞E-钙粘蛋白阳性表达细胞数量上升，灰度值显著上调（P＜0.05），纤粘蛋白（FN）及基质金属蛋白酶-9（MMP-9）阳性表达数量减少，灰度值显著下调（P＜0.05）[16]。

2.3 抗癫痫作用

目前治疗癫痫药物基本上都有较强的毒副作用，特别对骨骼的损伤较大[17]。边六交等通过高压阳离子交换和凝胶排阻色谱柱从蝎毒中分离、纯化抗癫痫肽，在通过高压阳离子交换色谱图中，将色谱图峰分为3个组，并发现第1组峰中，仅峰3能够延长用马桑内酯诱发的惊厥SD大鼠的癫痫发作时间（39.2±4.2）s，生理盐水组为（10.2±1.6）s，将峰3收集液在高压凝胶排阻色谱上进一步分离，分离成为2个峰，并发现约18 min处的峰具有抗癫痫活性，其在Shim-pack VP-ODS反相色谱柱上的纯度约98%[18]。黄迎春等研究东亚钳蝎蝎毒的提取物（BMKE）对抗戊四氮致癫痫作用及其对致痫小鼠大脑皮质N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）和兔抗人γ氨基丁酸A受体（GABAAR）的调节作用，结果显示，适量的BMKE能够有效治疗戊四氮引起的癫痫，显著延长癫痫小鼠的发作潜伏期（P＜0.05），BMKE抗癫痫的作用机制可能与其抑制NMDAR结合活性，激活GABAAR的结合活性有关[19]。

2.4 免疫调节作用

Petricevich等进行了巴西钳蝎粗毒（TSV）对大鼠腹膜巨噬细胞功能影响的研究，结果发现，蝎毒干预后，巨噬细胞分泌IL-6和IFN-γ水平升高，且呈剂量效应关系，表明TSV可增强巨噬细胞的免疫功能[20]。张维东等研究显示，蝎毒多肽提取物可显著提高荷瘤大鼠外周血中CD4+淋巴细胞比例（P＜0.05），降低CD8+比例（P＜0.05），从而显著提高CD4+/CD8+值（P＜0.05）；进一步研究发现，蝎毒多肽提取物还可提高荷瘤大鼠血清中细胞因子INF-γ含量，降低IL-4含量（P＜0.05）[21]。白洁等探讨了蝎毒素BMKⅠA对人T淋巴细胞系Jurkat E6-1细胞增殖的影响，并与IL-2对Jurkat E6-1细胞的作用进行了对比，结果发现，当BMKⅠA浓度分别为1和100μg·L-1时，均可促进T淋巴细胞的增殖，并且BMKⅠA 1 μg·L-1的作用效果强于100 μg·L-1[22]。这跟王辉等报道的试验结果一致[23]。为了进一步了解BMKⅠA与T淋巴细胞增殖之间的量效关系，白洁等分别采用8个不同的药物浓度来观察BMKⅠA对淋巴细胞增殖的影响，结果发现，在一定范围内，随BMKⅠA浓度的增加，细胞的增殖率也随之增加，当BMKⅠA浓度增加到10μg·L-1时，细胞的增殖率达到峰值，研究还进一步发现，小剂量的BMKⅠA具有与IL-2相似的促进细胞增殖作用，并且在达到各自的EC50时，BMKⅠA的剂量较IL-2小[22]。这提示BMKⅠA可促进T淋巴细胞的增殖，对免疫系统有一定的增强作用，并且具有用量微、毒性小的特点。

3 小结

虽然蝎毒在镇痛、抗肿瘤、抗癫痫以及调节机体免疫机能等方面表现出较大的应用潜力，但目前有关其确切作用机制、药代动力学以及药物最佳应用途径、剂量及经济效益等方面仍需要进一步深入探讨。

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