背景及概述^[1-2]

肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)是蜂毒中重要組分，具有多種生物活性，其活化肥大細(xì)胞后導(dǎo)致肥大細(xì)胞釋放顆粒包含物組胺、5-羥色胺、白三烯、肝素、前列腺素、嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子等，肥大細(xì)胞及其顆粒包含物能加速CAM的正常血管生成。但是肥大細(xì)胞在雞胚發(fā)育10．5d后才在CAM上出現(xiàn)和在17．5～20d后才達(dá)到豐盛，并且15d齡的雞胚的肥大細(xì)胞才對(duì)外界有免疫力，即能分泌顆粒物質(zhì)。因此，在我們的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的CAM肥大細(xì)胞沒(méi)有活力，大胡蜂肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)12a對(duì)CAM血管生長(zhǎng)的抑制作用可能與其脫粒肽活性不相關(guān)聯(lián)。大胡蜂肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)12a可能是通過(guò)作用于FGF相關(guān)的信號(hào)通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖。另外，外源性能神經(jīng)節(jié)苷脂GM1能結(jié)合FGF-2影響血管生成，但是mastoparan能抑制這種結(jié)合。

結(jié)構(gòu)^[3]

肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)(MastcelldeganulatingPeptide，簡(jiǎn)稱MCDP)，又稱肽401，是一種含有22個(gè)氨基酸的堿性多肽，占整個(gè)蜂毒液的1%～2%，分子量為2.48kDa。MCDP分子中含有2個(gè)精氨酸，5個(gè)賴氨酸，5個(gè)強(qiáng)的疏水性氨基酸和一個(gè)酰胺化的羧基末。被純化出來(lái)的MCDP的完整序列顯示其具有完整的α螺旋結(jié)構(gòu)，立體結(jié)構(gòu)成球形，分子表面分布有8個(gè)正電荷，等電點(diǎn)為12。由于MCDP包含有4個(gè)半胱氨酸殘基，這樣便在分子內(nèi)部形成兩個(gè)二硫鍵，一個(gè)位于第3位與第15位氨基酸之間，另一個(gè)位于第5位與第19位氨基酸之間，從而使分子呈現(xiàn)出兩個(gè)緊密相連的不對(duì)稱雙環(huán)結(jié)構(gòu)。已有實(shí)驗(yàn)表明，MCDP的生物活性是由其獨(dú)特的氨基酸骨架決定的，其立體結(jié)構(gòu)是它的生物活性所必須的，當(dāng)兩個(gè)二硫鍵被打開(kāi)或被羧甲基化時(shí)，MCDP的生物活性就受到影響，置換分子中的2個(gè)精氨酸殘基也能明顯地影響MCDP的某些生物活性；改變MCDP分子中5個(gè)賴氨酸殘基組成的ε-氨基基團(tuán)，也能使其活性喪失。由此可見(jiàn)，MCDP分子中具有相對(duì)不同的多個(gè)功能區(qū)域，分布在分子的不同部位，而不同的分子區(qū)域在實(shí)施其多種生物效能時(shí)能相對(duì)獨(dú)立地發(fā)揮作用。

藥理作用^[3]

1）MCDP抗炎的免疫學(xué)效應(yīng)

在人體中，慢性炎癥中最普通的疾病是風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。傳統(tǒng)上，佐劑誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的大鼠被廣泛地作為一種合適的動(dòng)物模型模仿人的疾病，并一直作為一種有用的系統(tǒng)測(cè)試不同的抗炎試劑。實(shí)驗(yàn)證明，MCDP能有效的對(duì)抗實(shí)驗(yàn)性佐劑誘導(dǎo)的大鼠關(guān)節(jié)炎(類似于人的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)的發(fā)生，而且在病變發(fā)生后，還能明顯減少原發(fā)性和繼發(fā)性的組織損傷。MCDP的這種抗炎活性比同劑量的氫化可的松、新安替根、吲哚美辛、保秦松或水楊酸鈉減緩人的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎強(qiáng)2～100倍。在大鼠的后爪浮腫實(shí)驗(yàn)、血漿蛋白聚集或組胺對(duì)人的影響實(shí)驗(yàn)中，也觀察到MCDP的抗炎活性確實(shí)明顯優(yōu)于氫化可的松等抗炎劑。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，先靜脈注射MCDP，再皮下注射抗炎物，當(dāng)MCDP的劑量達(dá)到200mg/kg時(shí)，能明顯預(yù)防血管內(nèi)液體的外滲，但如果先給予致炎物，再皮下注射MCDP，則其抗炎效果較差。目前，尚不十分清楚MCDP的抗炎機(jī)理，有觀點(diǎn)認(rèn)為，像整個(gè)蜂毒一樣，MCDP也是通過(guò)刺激腎上腺皮質(zhì)分泌皮質(zhì)醇而發(fā)揮作用，但是在許多實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，去腎上腺的大鼠仍能對(duì)MCDP產(chǎn)生恒定反應(yīng)，與假手術(shù)17與I型過(guò)敏反應(yīng)相關(guān)的過(guò)敏和炎癥過(guò)程。MCDP其在免疫系統(tǒng)的功能將必須包括對(duì)其IgE和非IgE介導(dǎo)的肥大細(xì)胞表明的反應(yīng)來(lái)分析它的活性。

肥大細(xì)胞是IgE分子的主要靶細(xì)胞，IgE對(duì)肥大細(xì)胞表面的FcεRI受體具有高的親和力，受體通過(guò)多價(jià)過(guò)敏原交聯(lián)與IgE分子結(jié)合而受到激活，引起肥大細(xì)胞脫粒釋放組胺和其他發(fā)炎介質(zhì)。在沒(méi)有IgE直接介導(dǎo)的情況下，肥大細(xì)胞的表面有許多活潑的分子能夠使肥大細(xì)胞對(duì)非IgE相關(guān)的刺激產(chǎn)生反應(yīng)，然后釋放組胺、脂質(zhì)來(lái)源的介質(zhì)和淋巴細(xì)胞的細(xì)胞因子。盡管它們的許多生物活性功能是未知的，但不容置疑，在過(guò)敏與發(fā)炎方面，肥大細(xì)胞是一種主要的效應(yīng)細(xì)胞。機(jī)體對(duì)過(guò)敏原的反應(yīng)是IgE分子的一種異常的產(chǎn)物。當(dāng)鄰近的IgE分子通過(guò)結(jié)合多價(jià)過(guò)敏原而交互連接，這些受體被激活，引起肥大細(xì)胞脫粒而釋放組胺和其他細(xì)胞質(zhì)顆粒體的介質(zhì)。因此，在任何情況下，所釋放的這些介質(zhì)能啟動(dòng)I型過(guò)敏性過(guò)敏反應(yīng)。肥大細(xì)胞脫粒的過(guò)程甚至能被無(wú)交互聯(lián)接的1gE分子引起。

2）MCDP對(duì)中樞神經(jīng)的作用

除了上述兩個(gè)免疫學(xué)性質(zhì)外，MCDP還具有較強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)活性的藥理學(xué)性質(zhì)，它能夠阻斷電壓依賴性鉀通道，是一種可誘發(fā)癲癇發(fā)作和腦損傷的神經(jīng)毒素。有研究發(fā)現(xiàn)，腦內(nèi)存在MCDP的高親和力受體，使用MCDP后，可使神經(jīng)細(xì)胞上瞬時(shí)鉀電流明顯減弱。常規(guī)配體結(jié)合分析法檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MCDP能有效地抑制蛇毒衍生物樹(shù)突毒素I和β-金環(huán)蛇毒與鉀通道結(jié)合，并抑制這些神經(jīng)毒素與腦內(nèi)相應(yīng)受體結(jié)合。把MCDP直接注入到成年大鼠的腦室內(nèi)，大約0.3ng/只，就可以引起癲癇發(fā)作甚至死亡，但若先給予足夠的激活鉀通道的藥物，則能預(yù)防MCDP的致大鼠癲癰效應(yīng)，這提示MCDP與神經(jīng)細(xì)胞上的鉀通道存在特異的相互作用。在小鼠腦內(nèi)克隆出的鉀通道蛋白，在離體條件下也能被MCDP所阻斷，但給皮下或16對(duì)照組無(wú)明顯區(qū)別。加之，在離體培養(yǎng)的腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞混懸液中，MCDP對(duì)皮質(zhì)醇的釋放并無(wú)影響，看來(lái)有關(guān)肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)通過(guò)腎上腺皮質(zhì)實(shí)現(xiàn)其抗炎效應(yīng)的觀點(diǎn)值得懷疑。在離體條件下，MCDP能有效的抑制白細(xì)胞中花生四烯酸轉(zhuǎn)變成前列腺素E2(PGE2)。己知PGE2能主動(dòng)的參與炎癥過(guò)程，引起血管擴(kuò)張，加強(qiáng)組胺和舒血管緩激肽的增強(qiáng)血管通透性效應(yīng)，提高機(jī)體對(duì)疼痛的敏感性。因此，有理由認(rèn)為MCDP有可能通過(guò)減少PGE2的生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其抗炎效應(yīng)，但白細(xì)胞上是否存在MCDP特異受體目前尚不清楚。也有觀點(diǎn)認(rèn)為，MCDP是通過(guò)其表面開(kāi)放的四價(jià)巰基結(jié)構(gòu)而發(fā)揮作用，在高濃度時(shí)，MCDP分子占據(jù)了有抗原交叉連接起來(lái)的兩個(gè)IgE分子的鉸鏈區(qū)域，在肥大細(xì)胞表面，MCDP分子與IgE分子相互交換二硫鍵，導(dǎo)致其構(gòu)型發(fā)生改變，依次引起IgE-Fc受體復(fù)合物的正常構(gòu)型發(fā)生改變，從而抑制肥大細(xì)胞的活動(dòng)。因此可以認(rèn)為，MCDP可能是通過(guò)多種途徑發(fā)揮其抗炎效應(yīng)的。

3）MCDP的促肥大細(xì)胞釋放組胺的免疫學(xué)活性

雖然，MCDP有很強(qiáng)的抗炎效應(yīng)，但小劑量的MCDP又能促使肥大細(xì)胞脫粒，釋放組胺等活性物質(zhì)，這一效應(yīng)與它的抗炎活性正好相反。現(xiàn)已知許多的小分子肽都能影響組胺的釋放，MCDP就是其中的一種。使用純化人工固相合成的MCDP進(jìn)行離體實(shí)驗(yàn)，當(dāng)其濃度10-8～10-7mol/L時(shí)，即可使大鼠腹腔肥大細(xì)胞中50%的組胺釋放。比起許多己知的組胺釋放劑如半刀豆球蛋白A，魚(yú)精蛋白、舒血管緩激肽等，MCDP的作用更強(qiáng)，其釋放組胺的能力與化合物48/80(一種人工合成的小分子化合物，具有強(qiáng)烈的組胺釋放活性)相當(dāng)。Buku等觀察到，不僅天然的MCDP本身具有促組胺釋放的作用，而且人工合成的MCDP類似物也能促使肥大細(xì)胞釋放組胺，但其釋放組胺的能力視類似物的結(jié)構(gòu)而定。

目前，MCDP促使肥大細(xì)胞脫粒導(dǎo)致組胺釋放的過(guò)程，被認(rèn)為涉及到靜脈注射較大劑量的MCDP不會(huì)使小鼠致死，這也許意味著外周給予的MCDP不能穿過(guò)血腦屏障，但與MCDP同源的蜂毒明肽能穿過(guò)血腦屏障(后者為18肽物質(zhì))。有人推測(cè)，腦內(nèi)的MCDP受體是一種76.39kDa的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)也是樹(shù)突毒素I和β-金環(huán)蛇毒的受體。過(guò)去認(rèn)為，MCDP和樹(shù)突毒素I均阻止同一類型的鉀通道，但有實(shí)驗(yàn)表明，這兩種物質(zhì)所阻斷地鉀通道并不屬于同一類型。細(xì)胞內(nèi)不存在MCDP地結(jié)合蛋白，MCDP是通過(guò)作用于表面的結(jié)合位點(diǎn)而起作用的。也有人指出，MCDP可能也與燈水母毒素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)，而后者也是一種神經(jīng)毒素，而特異性的阻斷鈣激活性鉀通道，推測(cè)MCDP對(duì)鈣激活性鉀通道也有抑制作用。己知高頻電刺激某些神經(jīng)原的傳入神經(jīng)，可使突觸傳遞得以長(zhǎng)時(shí)程強(qiáng)化某些興奮性的突觸的重復(fù)激活導(dǎo)致長(zhǎng)期持續(xù)提高突觸的傳遞為長(zhǎng)時(shí)程強(qiáng)化，簡(jiǎn)稱LTP)，而LTP被認(rèn)為是學(xué)習(xí)和記憶的生理基礎(chǔ)。有趣的是，有人檢測(cè)到一種內(nèi)源性腦肽，其免疫活性和功能均與MCDP相似，由此看來(lái)，腦內(nèi)MCDP樣肽在突觸傳遞的LTP過(guò)程中可能具有重要作用。

應(yīng)用^[3]

肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)是蜂毒肽中具有明顯拮抗活性的肽。初步的研究表明，MCDP具有兩種相互拮抗的生物學(xué)效應(yīng)，一方面，它具有明顯的抗炎作用，另一方面，低濃度的MCDP又能促使肥大細(xì)胞脫粒，引起炎性反應(yīng)。另外，MCDP還有兩個(gè)重要的藥理學(xué)特性，一個(gè)作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)，能夠阻斷電壓依賴性鉀通道，起到神經(jīng)毒素作用，另一個(gè)是MCDP對(duì)心血管的影響，能夠顯著的降低大鼠的血壓。

主要參考資料

[1] 大胡蜂肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)對(duì)血管生成的抑制作用

[2] 意大利蜜蜂肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)基因的克隆及表達(dá)研究

[3] 蜜蜂和胡蜂蜂毒明肽、鎮(zhèn)靜肽、肥大細(xì)胞脫粒肽(肥大脫粒肽)和過(guò)敏原抗原5基因的克隆與表達(dá)