核心提示:蛇毒中含有抗凝組分而具抗凝活性。對(duì)蛇毒抗凝組分的研究與應(yīng)用開始于本世紀(jì)60 年代。1963年Reid等人觀察被馬來西亞紅口蝮蛇咬傷的病人時(shí)發(fā)現(xiàn),病人發(fā)生嚴(yán)重出 血。經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),該蛇毒能使血中纖維蛋白原明顯降低甚至消失而有抗凝作用。
蛇毒中含有抗凝組分而具抗凝活性。對(duì)蛇毒抗凝組分的研究與應(yīng)用開始于本世紀(jì)60 年代。1963年Reid等人觀察被馬來西亞紅口蝮蛇咬傷的病人時(shí)發(fā)現(xiàn),病人發(fā)生嚴(yán)重出 血。經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),該蛇毒能使血中纖維蛋白原明顯降低甚至消失而有抗凝作用。1968 年Bell報(bào)道用已經(jīng)分離純化的馬來西亞紅口螺蛇蛇毒抗凝 Ancrod治療血栓病獲得抗凝效果。Ouyang等分別從尖吻蝮蛇毒和珞鐵頭蛇毒中純化出 抗凝組分。1980年Sugihard等也從臺(tái)灣五步蛇毒中純化到兩個(gè)抗凝血因子和A20 年代起,我國開始對(duì)蛇毒抗凝組分研究并用于臨床。1978年中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所 首先對(duì)產(chǎn)于我國的尖吻蝮蛇毒進(jìn)行研究并提取蛇毒酶制劑——去纖酶,福州醫(yī)學(xué)院王清 川、劉廣芬教授研制,福建省三明制藥廠生產(chǎn)的蘄蛇酶,經(jīng)生化、藥理諸方面的研究發(fā)現(xiàn)與 蛇毒抗凝劑Ancrod有類似作用。繼之,遼寧省蛇毒研究協(xié)作組從蛇島黑眉蝮蛇毒中提取酶制劑 蛇島峻蛇抗檢酶(由于蛇島蝮蛇資源有限,1981年國務(wù)院下令蛇島為國家自然保護(hù)區(qū),蛇島蝮蛇抗栓酶未被批準(zhǔn)生產(chǎn))。1981年 中國人民解放軍238醫(yī)院與沈陽藥學(xué)院合作,從東北陸生白眉蝮烏蘇里亞種(蛇毒中提取酶制劑 清檢酶(又名複蛇抗檢酶)。
1984年中國醫(yī)科大學(xué)從浙江蝮蛇Pallas)蛇毒中提取酶制劑——江浙蝮蛇抗栓酶, 經(jīng)動(dòng)物毒理、藥理實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用,證實(shí)有良好的抗凝療效,用于治療缺血性血管病等疾 病取得顯著效果。
(―)蝮蛇毒的組成及理化性質(zhì)
0. 蝮蛇毒的一般特性蛇毒成分復(fù)雜,含有酶類、非酶活性蛋白質(zhì)、毒素、有機(jī)物質(zhì) 以及少量無機(jī)離子,具有多種多樣的生理和毒理作用。除尖吻蝮蛇毒為無色液體外,一般 蝮蛇毒為淡黃色半透明液體,呈弱酸性,比重為1.03~1.06,常溫下易失活,遇高溫形成 絮狀沉淀。經(jīng)冰凍干燥后呈結(jié)晶樣顆;蚍勰杀4婧荛L時(shí)間。遇重金屬離子、酚類和 乙醇等亦能沉淀。易被氧化劑、還原劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞,亦易被蛋白水解酶所分解。
1. 蝮蛇毒中的酶類近年來,由于采用了先進(jìn)的層析分離手段,許多蝮蛇毒組分得 到了純化,從聚丙烯酰胺凝膠電泳圖譜上分析,蝮蛇粗毒含約20條蛋白染色帶。1976年, 昆明動(dòng)物研究所四室測(cè)定了湖南蝮蛇毒中12種酶活性,即:蛋白水解酶、精氨酸酯酶、L- 氨基酸氧化酶、堿性磷酸單酯酶、磷酸二酯酶、5'-核苷酸酶、ATP酶、核苷焦磷酸酶、核糖 核酸酶、磷脂酶A2等。1976年上海生理研究所第一研究室蛇毒組用DEAE-纖維素分離 浙江短尾蝮蛇毒,得到5個(gè)主要蛋白峰,并對(duì)其中的神經(jīng)毒組分進(jìn)行了研究。對(duì)該種蛇毒 純化的成分有:磷酸二酯酶、突觸前神經(jīng)毒素、堿性磷脂酶A2、酸性磷脂酶A2、類凝血酶、 激肽釋放酶、舒緩激肽增強(qiáng)肽及突觸后神經(jīng)毒素等。1978年涂光儔等應(yīng)用DEAE- Sephadex A-50又對(duì)浙江產(chǎn)蝮蛇毒分離,獲得14個(gè)蛋白峰,并測(cè)定了各組分的酶活性。 1980年陳建智等用DEAE-Sephadex A-50先后對(duì)蛇島產(chǎn)蝮蛇毒及長白山陸生白眉蝮蛇毒進(jìn)行了柱層析分離,測(cè)得蛇島產(chǎn)蝮蛇毒16個(gè)蛋白峰的致死活性、出血活性、舒緩激肽釋 放活性和另外7種酶的活性。后者包括蛋白水解酶、精氨酸酯酶、堿性磷酸單酯酶、磷酸二 酯酶、核糖核酸酶、L-氨基酸氧化酶、5'-核苷酸酶等;同時(shí)還測(cè)定了長白山陸生白眉蝮蛇 毒12個(gè)蛋白峰及各組分的活性。陳氏指出,蛇島產(chǎn)蝮蛇毒與浙江產(chǎn)蝮蛇毒等柱層析圖譜 和各分離組分的生理活性分布不同。同年滕國強(qiáng)等人報(bào)道了皖南山區(qū)五步蛇毒用DEAE- Cellulose和DE 22柱層析分離結(jié)果,總共獲得15個(gè)蛋白峰,對(duì)蛋白水解酶、精氨酸酯酶 和磷脂酶A2等酶的活力進(jìn)行了測(cè)定。目前,蝮蛇毒類凝血酶及舒緩激肽釋放酶等已獲得 聚丙烯酰胺電泳純的樣品,許多組分的氨基酸組成也得到了測(cè)定?偟膩碚f,蝮蛇毒中主 要含精氨酸酯酶、類凝血酶、激肽釋放酶、纖溶酶、磷脂酶A2等,并以富含精氨酸酯酶,缺 少乙酰膽堿酯酶為特征。
(1) 精氨酸酯酶:屬絲氨酸蛋白酶,其底物專一性強(qiáng),不作用于一般蛋白質(zhì)底物,只作 用于纖維蛋白原和激肽原等蛋白分子中的特定肽鍵。類凝血酶、激肽釋放酶和纖溶酶一般 都具有精氨酸酯酶活性。
① 類凝血酶..蝮蛇毒中類凝血酶的精氨酸酯酶活力最高,它與凝血系統(tǒng)關(guān)系密切,已 從19種蝮亞科蛇毒中分離出類凝血酶。1981年趙忠信、夏盛強(qiáng)等確定了這種酶在東北長 白山陸生白眉蝮蛇毒中的活性與制備方法,同年王淳等亦從尖吻蝮蛇毒中純化出兩種類 凝血酶,滕國強(qiáng)(1982)從皖南尖吻蝮蛇毒中純化出該酶,管利豐等(1982)和孫菁等(1986) 分別檢測(cè)出浙江短尾蝮蛇毒和江西產(chǎn)蝮蛇毒中的類凝血酶的活性。絕大多數(shù)類凝血酶系 糖蛋白,大多數(shù)酶的分子量都在30 000~40 000之間。浙江短尾蝮類凝血酶分子量 43 000,由332個(gè)氨基酸組成。尖吻蝮類凝血酶分子量為33 500,由263個(gè)氨基酸組成。所 有已純化的蛇毒類凝血酶均富含天門冬氨酸或門冬氨酰胺和谷氨酸。蛇毒類凝血酶一般 不引起血小板聚集,不激活凝血因子V、凝血因子W及凝血因子XI。從銅頭蝮及浙江蝮蛇 毒分離得到的類凝血酶作用特點(diǎn)是:它們首先從纖維蛋白原中釋放出血纖肽B(FPB),再 緩慢釋放血纖肽A(FPA),其凝血能力很弱,所形成的凝塊遠(yuǎn)不如人凝血酶所形成的凝血 塊結(jié)實(shí)。由于類凝血酶不能激活XI因子,能直接作用于纖維蛋白原使之凝集,所以它在 體外起凝血作用;但在體內(nèi),由于它作用生成的纖維蛋白質(zhì)凝塊沒有側(cè)鏈交聯(lián),易被血 流沖散并進(jìn)一步被纖維蛋白溶酶降解,故在臨床上表現(xiàn)為抗凝作用。尖吻蝮蛇毒去纖酶 能降解纖維蛋白原的《-鏈,作用和上述類凝血酶相類似。我國目前的蝮蛇毒酶制劑去纖 酶、清栓酶、江浙蝮蛇抗栓酶均系非純化單一的類凝血酶,它們作為抗凝劑用于臨床治 療血栓病有療效。
② 激肽釋放酶:即舒緩激肽釋放酶,又稱激肽原酶或通透性因子,屬于絲氨酸蛋白酶, 該酶在蝮亞科蛇毒中活力最高。已經(jīng)從浙江蝮蛇毒中純化出激肽釋放酶I,分子量約為 30 000,穩(wěn)定性較差,它的作用是使小動(dòng)脈毛細(xì)血管擴(kuò)張。
③ 纖溶酶:蝮亞科蛇毒中含該組分。分離出的浙江短尾蝮蛇毒第三個(gè)精氨酸酯酶活力 峰具有纖溶活性。
(2) 蛋白水解酶:屬金屬蛋白酶類,其底物較廣,可水解酪蛋白和變性血紅蛋白等。該 酶與蛇傷后組織出血和壞死有關(guān)。
(3) 磷脂酶A2:磷脂酶A2(PLA2)選擇性地水解Sn-三磷酸甘油酯2位上的酯酰鍵。
有些PLA2能直接水解紅細(xì)胞膜上的磷脂而使紅細(xì)胞溶血。其中一些酶還具有突觸前神 經(jīng)毒素的活性,能選擇性地阻斷神經(jīng)-肌肉傳導(dǎo)中乙酰膽堿的釋放(張景康等,1981)。我國 陳遠(yuǎn)聰?shù)?1981,1984)從浙江蝮蛇毒中純化了 3種磷脂酶八2,分子量約24 000,按等電點(diǎn) 不同分為中性、酸性和堿性磷脂酶A2。等電點(diǎn)6. 9的PLA2為突觸前神經(jīng)毒素;酸性磷脂 酶A2等電點(diǎn)為4. 5,是血小板聚集抑制劑;堿性磷脂酶A2等電點(diǎn)9. 3,具有極強(qiáng)的抗凝血 活性。鱗脂酶A2水解卵鱗脂后的產(chǎn)物花生四烯酸是體內(nèi)合成血栓素A2(Thromboxane A2 TXA2)和前列腺素的原料,與血栓形成有密切關(guān)系。
蝮蛇毒還含有其他酶類,如L-氨基酸氧化酶、透明質(zhì)酸酶和磷酸酯酶等,但含量較 低。
3. 蝮蛇毒素蝮蛇毒中的毒素主要為血循毒素,有些蛇毒還含有神經(jīng)毒素。
(1) 血循毒素:血循毒素也有較強(qiáng)的致死毒性,其中出血毒素乃是血循毒蛇類引起致 死的主要因素。已經(jīng)從皖南產(chǎn)尖吻蝮蛇毒中先后得到3個(gè)出血毒性組分,稱為AaHI、 AaHI和AaHI,分子量均為2 2000,具致死毒性、蛋白水解酶活性和纖溶活性。前2種出 血毒素為酸性蛋白,后1種出血毒素為堿性蛋白。AaH I以出血作用為主,兼有肌溶作用; AaHI除有出血與肌溶作用外,對(duì)心肌有明顯毒性;AaHI則以肌壞死作用為主。出血毒 素普遍具蛋白水解酶的活性。
(2) 神經(jīng)毒素:我國浙江、江蘇和江西產(chǎn)短尾蝮蛇毒含神經(jīng)毒素,已分離的浙江蝮蛇毒 素是一種單鏈的中性磷脂酶A2,具突觸前神經(jīng)毒性。從新疆的蝮蛇中介亞種蛇毒中亦已 分離出神經(jīng)毒素。長白山白盾蝮蛇毒中僅含血循毒素,未檢測(cè)出神經(jīng)毒素。
(3) 舒緩激肽增強(qiáng)肽:蛇毒中含有少量能增強(qiáng)舒緩激肽作用的小肽,由于它們能抑制 血管緊張素I轉(zhuǎn)換成血管緊張素I,其作用主要是使毛細(xì)血管擴(kuò)張,血壓下降,刺激平滑 肌收縮,并能致痛。從浙江短尾蝮蛇毒中已分離出這種舒緩激肽增強(qiáng)肽。