免费文献传递   相关文献

Research advancement in effect of scorpion venom and Abstracts on immunity

蝎毒及其提取物免疫调节作用的研究进展



全 文 :·综述·
蝎毒及其提取物免疫调节作用的研究进展
王兆朋,张维东
(山东省医学科学院 基础医学研究所 病理室,山东 济南 250062)
[摘要] 蝎毒及其提取物具有抗肿瘤作用近年来得到广泛证实,蝎毒提取物的蛋白成分对肿瘤增殖及转移过
程中免疫功能调节具有重要意义。蝎毒及其提取物可活化或提高巨噬细胞、NK细胞、淋巴细胞及树突状细胞功
能,并能与放化疗联合产生良好的协同抗肿瘤效应。文章就蝎毒及其提取物对免疫系统的影响及可能的作用机制
进行系统阐述。
[关键词] 蝎毒;提取物;肿瘤;免疫
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)02021803
[收稿日期] 20061020
[通讯作者] 张维东,Tel:(0531)82919939,Email:zhangwei
dongkui@163.com
  蝎属节肢动物门,其中有毒性作用、具有医疗价值的蝎
主要是钳蝎科,故医药研究主要集中于钳蝎科。目前蝎在全
世界从不同方面得到广泛研究。在我国,钳蝎为东亚钳蝎,
亦称马氏钳蝎、问荆蝎,分布较广。东亚钳蝎的药用历史悠
久,《本草纲目》记载,全蝎甘、辛、平、有小毒,有熄风镇痉,
攻毒散结,通络止痛的功效。我国从20世纪50年代开始对
全蝎及其提取物进行现代研究,现已证实蝎毒主要有非蛋白
和蛋白质两种成分组成。活性部分为小分子蛋白质,是
20~80个氨基酸的多肽,蛋白又分为毒性蛋白和酶蛋白,相
对分子质量在6000~9000。近来国内外越来越多的资料
表明,全蝎及其提取物对机体免疫系统有很好的调节作用。
1 对细胞免疫功能的影响
1.1 对巨噬细胞功能的影响
全蝎及其提取物可提高巨噬细胞的非特异及特异性免
疫反应。张贵军等[1]通过单核巨噬细胞碳粒廓清功能测定
发现蝎精神功酒(提炼全蝎的低度酒)明显增强巨噬细胞的
廓清吞噬能力。苗明三[2]以不同浓度全蝎粉混悬液对小鼠
进行药物干预,发现高、中、低剂量全蝎组均可明显提高小鼠
腹腔巨噬细胞对红细胞的吞噬率和吞噬指数。
一氧化氮(NO)作为炎症反应、信号转导、免疫调节等多
种生理、病理过程的信使,在免疫细胞中主要由巨噬细胞等
细胞分泌,多种因子如γ干扰素(interferonγ,IFNγ)和肿瘤
坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)可刺激巨噬细胞分泌
NO。VeraL[3,4]等发现蝎毒提取物 TSV可刺激巨噬细胞分
泌IFNγ,从而使巨噬细胞分泌 NO增加,且具有剂量效果
关系,而TSV对巨噬细胞分泌TNF则无明显影响,表明 TSV
可提高巨噬细胞特异性反应。
全蝎作为一传统中药,具有疏通经络、解毒止痛等功效,
广泛用于类风湿性关节炎、红斑狼疮等免疫性疾病的治疗,
其治疗机制之一可能就是提高巨噬细胞的吞噬能力,促进巨
噬细胞分泌IFNγ,进而巨噬细胞促进NO分泌,从而达到免
疫调节作用。
1.2 对淋巴细胞的作用
1.2.1 对淋巴细胞转化率的影响 淋巴细胞的转化率可反
映淋巴细胞活力的高低,而淋巴细胞活力水平与恶性肿瘤、
何杰金病等疾病的预后密切相关。大量研究证明全蝎及其
提取物对多种肿瘤有抗肿瘤作用,其对机体免疫系统的作用
也得到证实。苗明三以第1,2,3天采用肌注血凝素(PHA)
方法发现全蝎可明显提高小鼠淋巴细胞的转化率[2]。李晓
雯等[5]以Vistica方法发现蝎毒抗癌多肽可明显提高小鼠肝
癌(H22)荷瘤小鼠的淋巴细胞转化率。
1.2.2 对淋巴细胞作用的分子机制 蝎毒的主要蛋白成分
是20~80个氨基酸的小分子多肽成分,内含大量的离子通
道毒素,其中包括 K+通道毒素[6,7]。在人类 T细胞膜上存
在两种类型K+离子通道:电压门控型K+离子通道(Kv13)
与Ca2+调控型IKCa1通道(Kca31)。这两种 K+离子通道
的状态对T淋巴细胞的生理功能有重要意义。Anuroctoxin
是从墨西哥蝎中提取的离子通道阻断剂,Miklos[8]等通过膜
片钳等技术证实Auroctoxin是较特异的 Kv13通道阻断剂,
其与 Kv13通道的亲和力高于 Kca31离子通道。Anuroc
toxin干预后K+离子通道状态发生改变。淋巴细胞K+离子
通道在淋巴细胞活化的过程中起重要的调节作用。可以推
断,蝎毒干预后,淋巴细胞 +离子通道状态发生改变是蝎毒
提高荷瘤机体淋巴细胞转换率的分子途径。
1.3 其他
董伟华[9]等发现蝎毒抗癌多肽单独给药或与5Fu联合
·812·
第33卷第2期
2008年1月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 2
January,2008
应用均能明显提高H22荷瘤小鼠的NK活性,显著提高H22
荷瘤小鼠外周血白细胞计数,与5Fu联合应用后,亦可明显
减轻5Fu所致的白细胞减少。聂癑[10]等则发现蝎毒干预
小鼠6h后可使白细胞明显升高,24h后白细胞进一步增
加,但以淋巴细胞增加为主,说明蝎毒可能在6h启动了非
特异性免疫应答,而24h则可能启动了特异性免疫应答。
2 对体液免疫功能的影响
血清溶血素水平可反映外周血 IgM水平的高低。苗明
三[4]发现全蝎可促进小鼠溶血素形成,而董伟华[9]等发现
单独应用蝎毒抗癌多肽后,H22荷瘤小鼠半数溶血素值升
高,而蝎毒抗癌多肽与5Fu联合应用则未发现升高。皮肤
迟发型超敏反应可反映抗体细胞的免疫状态,蝎毒抗癌多肽
可增强DNCB诱导的皮肤迟发型超敏反应。
3 蝎毒及其提取物对肿瘤免疫影响的分子机制探讨
3.1 通过抑制VEGF途径抑制免疫逃逸
张维东[11]等发现,蝎毒提取物(PESV)具有抗血管生成
作用并可下调血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowth
factor,VEGF)在肿瘤组织的表达。研究发现,S180肉瘤和
H22肝癌细胞(2×106个 /只)接种于昆明小鼠皮下后,皮下
注射PESV03mg·kg-1进行干预,PESV可明显抑制小鼠
肿瘤生长,且 PESV处理组 VEGF表达显著降低,微血管密
度(MVD)明显减少。
树突状细胞(dendriticcel,DC)是一组异型细胞群,人
体主要有CD34+多功能造血干细胞分化而来,是迄今为止
发现的体内最强的抗原提呈细胞(APC),是体内惟一能激活
静息型T细胞产生初次免疫应答的细胞,一个DC能够激活
100~3000个T细胞。成熟的 DC是具有长的星形突起的
大细胞,并且其表面高表达高密度的主要组织相溶性抗原
(MHC)、抗原提呈限制性分子(MHCⅠ和 MHCⅡ)和共刺激
分子(CD40等)这些分子在肿瘤免疫过程中发挥重要作用,
因而使DC成为功能强大的抗原提呈细胞。肿瘤机体中有
效的免疫应答取决于肿瘤抗原能否到达次级淋巴器官和在
淋巴器官中肿瘤抗原存在的数量和时间。DC的抗原提呈过
程大体有4个环节:浸入肿瘤组织、对肿瘤抗原进行提取与
加工、迁入次级淋巴器官和诱导T淋巴细胞活化。任一环节
异常,皆可导致DC不能有效进行抗原提呈。如肿瘤细胞低
表达MHC1和抗原递呈相关分子;或肿瘤早期低表达肿瘤
相关抗原造成机体对肿瘤抗原的免疫忽略[12];成熟树突状
细胞(DC)的数量减少以及不成熟的树突状细胞在肿瘤局部
聚集。在肿瘤患者中,DC处于一种不成熟的状态,不能迁移
到淋巴结,从而不能有效进行抗原递呈,出现 DC功能抑制。
研究表明,肿瘤来源的可溶性免疫抑制因子(如 VEGF,IL
10)是肿瘤诱导DC功能异常的重要负调节因素。VEGF是
促血管生长因子,大多数肿瘤细胞都表达 VEGF。实验表
明,用特异性抗体阻断肿瘤细胞培养上清的VEGF可以消除
肿瘤细胞培养上清对DC分化的负向调节作用,小鼠体内注
射特异性抗VEGF抗体则能促进 DC的分化和增加成熟 DC
的数量[13]。PESV则可以抑制 VEGF的表达。因此,PESV
干预后可能通过下调VEGF抑制其对DC的负调节作用。
3.2 通过提高IL2水平增强抗肿瘤作用
缪珊[14]等发现,蝎毒冻干粉可提高S180荷瘤小鼠血清
的IL2水平。IL2为重要的免疫调节剂及抗肿瘤因子,主
要有CD4+和CD8+T淋巴细胞产生。IL2可促使 TH细胞
增生及产生CK,促进 NK细胞的胞毒活性及产生 CK,诱导
LAK细胞增生,可促使活化的B细胞增生及产生抗体,可激
活单核巨噬细胞,增强其杀瘤活性[15,16]。因此 IL2对多种
肿瘤的定性诊断、治疗过程、免疫功能监测和预后估测均有
较高价值。因此蝎毒对肿瘤机体免疫功能影响的另一分子
机制是通过提高IL2水平增强抗肿瘤作用。
4 蝎毒抗癌多肽与放疗联合应用对免疫系统的影响
目前国内约有70%以上的恶性肿瘤患者需要X射线放
疗,电离辐射常对骨髓造血系统及免疫系统造成损害,并且
加重肿瘤机体的免疫紊乱,寻求放疗免疫保护剂十分必要。
杨志华发现 APBMV对 X射线照射小鼠的免疫功能有保护
作用。实验证明,与照射对照组相比,加用 APBMV后外周
血下降不大,胸腺指数,脾脏指数维持在正常水平,照射
APBMV组CD4/CD8水平与照射对照组有差异,说明,蝎毒
抗癌多肽对受X射线照射小鼠免疫功能有免疫保护及免疫
增强作用,起到辐射防护作用[1719],王永奎[21]等则发现蝎毒
分离成分Ⅲ可提高60Coγ射线照射后骨髓粒单系祖细胞集
落的形成数量。
5 蝎毒抗癌多肽与化疗联合应用对免疫系统的影响
化疗作为杀伤性治疗肿瘤方法,通过直接抑制肿瘤细
胞,减轻肿瘤源行免疫抑制,有利于肿瘤患者免疫功能的恢
复,但是在杀伤肿瘤细胞的同时,其严重的骨髓抑制也影响
了淋巴细胞的数量和功能,不同程度的胃肠道反应影响了营
养物质的摄入,也会降低机体免疫,同时大多数化疗药本身
具有免疫抑制作用,化疗对于肿瘤患者免疫力的影响是以上
正反两因素综合作用的结果,并与化疗的剂量,疗效有关。
实验证明,通过干预 H22荷瘤小鼠发现,蝎毒抗癌多肽合
5Fu组NK细胞活力明显高于蝎毒抗癌多肽组和对照组,蝎
毒抗癌多肽合5Fu组淋巴细胞转化率亦明显高于单独应用
5Fu,同时发现可有效逆转使用5Fu造成的白细胞数减少以
及脾指数和胸腺指数的下降[5,21]。证明蝎毒抗癌多肽与
5Fu合用有协同作用,且对免疫系统具有保护作用。
6 展望
全蝎作为中药应用临床,历史悠久,其主要药用成分是
蝎毒素,蝎毒素是小分子多肽,结构简单,功能特异性较强,
在全世界得到广泛研究。但是至今只有少数多肽的结构和
功能完全明确,多数多肽的功能需要进一步明确。目前蝎毒
的研究重点是其抗肿瘤作用。蝎毒具有直接杀伤肿瘤细胞
和间接杀伤肿瘤两方面作用,后者主要指提高机体免疫功
·912·
第33卷第2期
2008年1月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 2
January,2008
能。以上研究资料表明,蝎毒及其提取物可改善机体免疫功
能水平,在抗肿瘤及与放化疗联合应用时具有减毒增效作
用,但目前这方面工作较少,需要进一步研究其对免疫系统
作用的分子机制。
[参考文献]
[1]  张贵军,刘彦臣,王晶娟.蝎精神功酒的免疫调节作用[J].中
国民族民间医药杂志,2000,42(1):35.
[2]  苗明三.全蝎粉对小鼠免疫功能的影响[J].安徽中医学院学
报,1997,16(4):56.
[3]  VeraLP.EfectofTityusserulatusvenomoncytokineproduc
tionandtheactivityofmurinemacrophages[J].MediatorsIn
flammation,2002,11:23.
[4]  VeraL.P,IvoL.ImmunomodulatoryefectsoftheTityusseru
latusvenomonmurinemacrophagefunctionsinvitro[J].Media
torsInflammation,2005,1:39.
[5]  李晓雯,宋国英,陈 辉,等.不同剂型的蝎毒抗癌多肽对小
鼠肝癌的抑制作用及带瘤小鼠免疫功能的影响[J].河南医
科大学学报,2000,35(4):291.
[6]  陈 冰,吉永华.短肽蝎毒素的结构分类与功能特征[J].生
物化学与生物物理进展,2001,28(1):44.
[7]  GaoYD,GarciaML.Interactionofgitoxin2,charybdotoxin,
andiberiotoxinwithpotassiumchannels:selectivitybetweenvolt
agegatedandmaxiKchannels[J].Proteins,2003,52(2):
146.
[8]  MiklosB,CesarVF,NormaAV,etal.Anuroctoxin,anew
scorpiontoxinoftheαKTx6subfamily,ishighlyselectivefor
Kv13overIKCa1ionchannelsofhumanTlymphocytes[J].
MolPharmacol,2005,67:1034.
[9]  董伟华,孔天翰,雷留根,等.蝎毒抗癌多肽对肝癌小鼠免疫
功能的影响[J].河南医科大学学报,1999,34(1):67.
[10] 聂 癑,董伟华,曹振峰,等.蝎毒及蝎毒多肽对小鼠免疫功
能和外周血细胞计数的作用[J].现代临床医学生物工程学
杂志,2003,9(3):280.
[11] 张维东,崔亚洲,姚成芳,等.蝎毒多肽提取物抗肿瘤血管生
成作用的实验研究[J].中国药理学通报,2005,21(6):708.
[12] SmythMJ,GodfreyDI,TrapaniJA.Afreshlookattumorim
munosurveilanceandimmunotherapy[J].NatImmunol,2002,2
(4):293.
[13] GabrilovichDI,ChenHL,GirgisKR,etal.Producionofvas
cularendothelialgrowthfactorbyhumantumorsinhibitsthefunc
tionalmaturationofdendriticcels[J].NatMed,1996,2(10):
1096.
[14] 缪 珊,刘 ?,孙纪元,等.蝎毒冻干粉对S180抑制瘤小鼠
的细胞毒作用[J].陕西医学杂志,2003,32(12):1078.
[15] 余传霖,叶天星,陆德源,等.现代医学免疫学[M].上海:上
海医科大学出版社,1998:132.
[16] 张小东.肿瘤治疗学[M].北京:人民卫生出版社,2001:114.
[17] AlessandroDS,PaulLH,AntonelaR,etal.Efectsofcon
curentcisplatinumadministrationduringradiotherapyvs.radio
therapyaloneontheimmunefunctionofpatientswithcancerof
theunterinecervix[J].IntJRadiatOncolBiolPhys,2000,48
(4):997.
[18] AlessandroDS,StefaniaB,MichelaP,etal.Efectofblood
transfusionduringradiotherapyontheimmunefunctionofpatients
withcanceroftheuterinecerix:roleofinterleukin10[J].IntJ
RadiatOncolBiolPhys,2002,54(5):1345.
[19] 杨志华,刘培光,温 本,等.蝎毒抗癌多肽对 Y射线照射小
鼠免疫功能的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2005,25
(2):134.
[20] 王永奎,段 萍,李国玲,等.蝎毒及其分离成分对60Coγ射
线照射后骨髓粒单系祖细胞的影响[J].中国组织工程研究
与临床康复,2007,11(11):2098.
[21] 孙立东,候长安,薛巧珍,等.蝎毒抗癌因子治疗晚期肺癌近
期疗效观察[J].实用中西医结合杂志,1997,10(3):203.
Researchadvancementinefectofscorpionvenom
andabstractsonimmunity
WANGZhaopeng,ZHANGWeidong
(DepartmentofPathology,InstituteofBasicMedicine,ShandongAcademyofMedicalSciences,Jinan250062,China)
[Abstract] Theantitumorefectofscorpionvenomandabstractshaswidelybeenidentified.Theefectofscorpionvenomand
abstractsonimmunityduringtumorproliferationandmetastasisissignificantlyimportant.Evidencesshowedthatscorpionvenomand
abstractscouldafectthefunctionofmacrophage,lymphocyte,NKcelanddendriticcel,andhadexcelentlyantitumorefectincoor
dinationwithchemotherapyandradiotherapy.Theaimofthispaperistoreviewtheefectofscorpionvenomandabstractsonimmunity
andmechanism.
[Keywords] macrophage;celimmunity;NKcel;lymphocyte;dendriticcel
[责任编辑 古云侠]
·022·
第33卷第2期
2008年1月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 2
January,2008