沙蚕提取物药理活性的研究进展

贾盈露，闫海强，丁国芳,2，徐银峰，杨最素

（1.浙江海洋大学食品与医药学院，浙江省海洋生物医用制品工程技术研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316021）

·综述·

沙蚕提取物药理活性的研究进展

贾盈露1，闫海强1，丁国芳1,2，徐银峰1，杨最素1

（1.浙江海洋大学食品与医药学院，浙江省海洋生物医用制品工程技术研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316021）

沙蚕是一种生活在潮间带的环节动物，在我国沿海均有广泛分布。研究发现，从沙蚕体内分离纯化获得的活性物质沙蚕毒素和沙蚕蛋白酶均表现出很好的药理活性。本文就沙蚕的药理活性进行综述，为开发利用沙蚕研究提供理论依据。

沙蚕；药理活性；研究进展

沙蚕Nereis succinea俗称海蜈蚣、海百脚、海蚂蝗，在分类学上属于环节动物门Annelida，多毛纲Polychaeta，游走目，沙蚕科。在我国约有80多种沙蚕，具有经济价值的品种主要有：日本刺沙蚕Neathes japocica、多齿围沙蚕Perinereis nuntia和双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis等。沙蚕是鱼、虾、蟹、贝等经济动物的优良饵料，日本将其称为“万能饵料”，为垂钓者所喜爱，因此养殖前景很好。沙蚕的营养价值很高，氨基酸含量极高且种类齐全，包括了人类的全部8种必需氨基酸[1-2]。沙蚕是一种海洋中药，在《本草纲目》写到：“李殉曰：按南州记云，海蚕生海南山石间，状如蚕，大如拇指。其沙甚白，如玉粉状，每有节”描述的就是沙蚕[3]。沙蚕春至秋季都可以在沿海河口或稻田中采捕，在沸水中烫死晒干入药，全体入药，有补脾益胃、补血养血、利水消肿之功效，主治阴虚，脾胃虚弱、贫血、肢体肿满等症[4]。近年来，随着沙蚕养殖业的快速发展，为沙蚕的药理研究提供了大量原料，广大学者对沙蚕营养成分和药理活性进行了研究[5-6]，表现出较好的杀虫活性、抗血栓活性、抗氧化活性和抗肿瘤活性等，本文就沙蚕的药理活性及其应用前景进行综述，为进一步研究并利用沙蚕提供理论依据。

1 杀虫作用

最早在1934年，日本学者Nitta首先从异足索沙蚕Lumbricomerereis hateropoda体内分离出一种有效成分，并将其取名为沙蚕毒素(nereistoxin，NTX)。在研究中发现沙蚕毒素是一种具有杀虫活性的有毒物质，最终将其开发成杀虫剂—巴丹，这是人类首次成功利用动物毒素为先导化合物合成杀虫剂[7]。巴丹类杀毒剂其杀虫谱广，杀毒效果好且低残留，得到了广泛应用。在后续的研究中，学者们对巴丹类杀虫剂的杀虫活性和杀虫机制进行了研究。王强[8]通过研究发现沙蚕毒素具有很强的杀虫活性，且对哺乳动物的毒性较低，使用比较安全。对脊椎动物的毒理实验研究结果表明沙蚕毒素是一种神经毒素，其作用于神经胆碱能突触，通过阻断M、N受体而发挥其杀虫活性。潘巨武[9]经过设计合成获得了21种未见报道的沙蚕毒素衍生物，初步杀虫测试表明目标化合物对红蜘蛛有很好的防治效果，结构变化对化合物活性无显著影响；在斜纹夜蛾的触杀活性测试中，结构差异对活性影响较大。刘海婷[10]研究发现巴丹对绿猴肾细胞（Vero cell）存在毒性作用，能降低细胞存活率，增加LDH漏出率。研究发现其主要通过引起钙离子浓度升高，导致ROS升高，而造成Vero cell细胞损伤。

2 抗血栓活性

N-V蛋白酶是从我国北方一种沙蚕生物体内提取的纤溶酶(即溶栓素)，相对分子质量Mr为35100，等电点pI为4.50，经实验证实，该蛋白酶有促进大鼠颈动脉血栓的溶解作用[11]。李奇等[12]采用纤维蛋白平板法证实该蛋白酶在体外具有高效、快速溶解纤维蛋白作用，体内能在短时间内缩短优球蛋白溶解时间、降低纤维蛋白原含量，且不影响凝血功能，无出血等并发症。白若伦等[13]发现沙蚕蛋白酶可抑制诱导剂ADP，花生四烯酸及胶原引起的大鼠血小板聚集，降低其最大聚集率；采用高分子右旋糖酐建立大鼠高黏滞血症模型，检测血液流变学指标，沙蚕蛋白可降低大鼠全血黏度，对血浆黏度、红细胞沉降率及红细胞压积则无影响，期待能开发出一种新的抗血栓药物。张云龙[14]通过分离纯化成功从沙蚕体内的新型海洋纤溶活性成分——沙蚕纤溶酶，研究发现该酶有很好的纤溶活力和体外溶栓活性，比活力达116 280 U/mg，且具有良好的热稳定性和pH稳定性。邓志会等[15]通过硫酸铵分级盐析及色谱柱层析从沙蚕体内分离纯化出一种新型的具有纤溶活性的金属蛋白酶，命名为NVMP。研究发现该酶是分子质量为28～32 ku，最适温度为40℃，最适pH为6，Cu2+、Co2+和Zn2+可阻断其酶活性，而Ca2+和Mg2+可增强蛋白酶活性。NVMP通过水解纤维蛋白，也可通过激活纤溶酶原转变成纤溶酶的方式，间接水解纤维蛋白而发挥溶栓作用李荣贵等[16]克隆了沙蚕的一种蛋白酶的cDNA，通过重建，表达和分离纯化获得了重组沙蚕溶栓活性蛋白，该蛋白在体外具有纤维蛋白溶酶源激活活性，且热稳定好，在pH 6～9范围内稳定性好，有望开发为新型溶栓药物。

3 抗氧化活性

近年来，随着对海洋生物研究的深入和开发技术的提高，从海洋生物中不断发现一些具有抗氧化活性的化合物，如Se、抗坏血酸、甘露醇、海洋甾醇等[17]。目前沙蚕活性物质抗氧化活性研究报道不多。黄琳等[18]通过浸提法获得沙蚕提取物，经过Sephadex LH-20凝胶柱分离得到其中抗氧化物质，并DPPH法研究了其抗氧化活性，发现沙蚕上清中含有的一种小分质量的多肽类物质，具有较强的还原力和清除自由基DPPH的能力，并呈现较好的热稳定性。郭先霞[19]等采用酸解法获得了双齿围沙蚕氨基酸水解液，再与葡萄糖和蔗糖通过美德拉反应获得产物MRPs。后续抗氧化实验研究表明MRPs具有一定抗氧化作用。葡萄糖MRPs在油脂加热氧化实验中，4 h以后抗氧化活性优于没食子酸丙酯；蔗糖MRPs的抗氧化活性在7.5 h内弱于没食子酸丙酯，且抗氧化活性逐渐降低，在7.5 h时达到最低，而在7.5 h以后其抗氧化活性增强势。

4 沙蚕抗肿瘤活性研究

4.1 沙蚕蛋白酶抗肿瘤活性

吉林大学白求恩医学院从沙蚕体内经过初提盐析，疏水层析，离子交换层析，过滤层析等分离纯化出一种酸性丝氨酸蛋白酶。该蛋白酶分子量为28 kD，等电点为4.4，最适温度60℃，被命名为ASP[20-21]。过去的研究集中在其的抗血栓活性，近年来发现该蛋白酶对白血病细胞有很好的抗增殖活性。

张国梅等[22]探讨了沙蚕活性蛋白酶对肺癌SPC-A1细胞的增殖抑制活性。发现该蛋白酶作用后SPCA1出现凋亡的形态学特征，且具有剂量和时间依赖性，细胞的早期凋亡率和线粒体膜电位下百分率都有所增加。Western Blotting结果表明该蛋白酶诱导SPC-A1细胞凋亡的作用机理可能是通过下调Bcl-2，上调Bax蛋白的表达，进而诱导线粒体膜电位的下降，促使Cyt-C的转移以及激发Caspase家族发生级联反应最终导致SPC-A1细胞的凋亡。GE Xin等[23]通过MTT实验、HE染色、流式细胞术等研究ASP对白血病NB4细胞的抑制活性。体外细胞实验发现ASP抑制NB4细胞的凋亡，2D电泳结果表明ASP诱导NB4细胞凋亡主要作用于某些膜上某些特定的蛋白，其体内抗癌效果以及潜在的ASP的临床疗效则需要进一步的调查。姜雪[24]用ASP分别处理白血病K562细胞和NB4细胞，提取细胞膜蛋白进行Western Blotting和PCR实验，发现其增殖抑制和诱导细胞凋亡的作用可能包含与RanBPl和14-3-3 theta两种蛋白表达减少相关。李春花[25]选择急性淋巴细胞白血病Jurkat细胞模型进行活性研究，Jurkat细胞在ASP作用后细胞形态发生变化，细胞膜破裂染色质浓缩和核固缩，其MTT结果表明其抑制率呈现剂量依赖关系。双向电泳凝胶和Western Blot结果显示14-3-3 theta，Ranbp-1和Btf3三种蛋白在Jurkat细胞实验组表达均减少；RT-PCR结果显示该三种蛋白在mRNA水平的差异变化并不明显。

在目前对沙蚕酸性丝氨酸蛋白酶抗肿瘤活性研究中，除了对其单独作用对肿瘤细胞的活性进行研究外，还有许多学者对其与临床上常用的抗肿瘤药物的联用效果展开了研究。薄其青等[26]研究发现酸性丝氨酸蛋白酶可以显著增加多柔比星的杀伤作用，作用于K562细胞使其出现凋亡所具有的形态学变化，而其作用机制可能与直接的细胞毒性作用及诱导凋亡有关。葛鑫等[27]研究发现研究了ASP分别与阿糖胞普、多柔比星联合应用效果，联合用药结果表明ASP大大增加了阿糖胞普、多柔比星的敏感性。ASP主要通过对细胞膜，细胞凋亡等途径杀伤细胞，通过与阿糖胞普、多柔比星不同的方式杀伤肿瘤细胞大大增强了药物的作用效果。

4.2 其它沙蚕提取物抗肿瘤活性研究

海洋生物来源的抗肿瘤活性物质化学结构奇特、新颖并具有高活性、高药效性、稳定性好等特点，是海洋药物开发中研究的最早、最活跃的领域之一[28]。来源于海洋生物的抗肿瘤活性物质的抗肿瘤机制多而复杂,目前已知的有免疫抑制、免疫增强、抑制血管生成、诱发癌细胞凋亡等[29]。张荣生等[30]采用有机溶剂萃取沙蚕冻干粉获得萃取物，经过硅胶梯度分离，HPLC分离获得组分C4。该组分对黑色素瘤A375细胞有明显的增殖抑制作用且剂量相关，作用48 h后细胞凋亡，细胞内黑色素含量和相对酪氨酸酶活性分析结果推测C4通过诱导A375细胞凋亡和诱导A375细胞分化成为正常的黑色素细胞发挥其抗肿瘤作用。李云磊等[31]将沙蚕冷冻干燥后用有机溶剂提取，经硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱分离，提取后分离获得的组分C2，推测其为磺肽类化合物，该化合物对宫颈癌Hela细胞具有显著的抑制活性，通过MTT实验发现其剂量相关性，流式细胞术结果提示该组分可能通过使肿瘤细胞周期阻滞于G0/G1期或S期来诱导细胞凋亡。宋淑梅等[32]通过分离纯化从双齿围沙蚕中获得2种化合物，抗肿瘤活性实验发现70%乙醇浸提物及乙酸乙酯部分对人胃癌细胞AGS、人肝癌细胞HepG2以及人乳腺癌细胞SKOV3均具有抑制活性且具有时间-剂量依赖关系。

5 展望

以上概述了近年来对沙蚕活性物质的药理活性研究，结果显示这些活性物质有较多的药理活性，如沙蚕丝氨酸蛋白酶不仅有很好的抗血栓和抗凝血活性，其对许多肿瘤细胞也表现出增殖抑制活性，可以治疗急性粒细胞白血病、慢性粒细胞白血病、急性粒细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病等，并可以预防性杀死血液中的残留的细胞，可用于肿瘤治疗；以沙蚕毒素为先导化合物开发的多种沙蚕毒素类似物杀虫剂是目前应用最为广泛的杀虫剂之一等。尽管对沙蚕活性物质的研究引起了学者们的重视，但沙蚕的主要用途还是作为生物饵料，对其活性物质的药理活性研究还远远不够。沙蚕的抗污染、抗病能力强，具有较强的再生愈合能力，适合进行大量养殖，如果能从中提取活性物质用于疾病防治和环境治理，将有利于沙蚕的养殖业发展、沙蚕的精深加工，促进海洋生物的综合利用。

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Research Progress about Nereis succinea′s Biological Activity

JIA Ying-lu1,YAN Hai-qiang1,DING Guo-fang1,2,et al
(1.Food and Medicine School of Zhejiang ocean University,Key Engineering Reseach Centers of Marineorganisms Medical Products,Zhoushan 316022;2.Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang Province,Zhoushan 316021,China)

Nereis succinea is a kind of annelid which are widely distributed in the sea areas of China.In recent years,the study found that there were rich in a variety of biological active substances in the N. succinea,such as nereistoxin and Nereis proteinase.In the article,the pharmacological effects of sand silkworm were reviewed.It will be useful for the study about N.succinea.

Nereis succinea;anti-tumor;research progress

R282.77

A

1008－830X(2016)03－0253－04

2016-01-10

国家海洋局重大项目（2015862）；浙江省科技厅重大科技专项计划项目（2013C03036）

贾盈露（1992-），女，浙江永康人，硕士研究生，研究方向：海洋功能食品、海洋药物.

丁国芳.E-mail：dinggf2007@163.com