蕲蛇蛇毒的研究进展

刘宇翔，刘瑶，冯露雅，郭德志，刘明芳＊

（1.湖南省永州市第一中学，湖南永州 425100；2.永州市异蛇科技实业有限公司，湖南永州 425199）

蕲蛇又名五步蛇，学名尖吻蝮（Agkistrodonacutus），在我国分布较广，是我国十大剧毒蛇之一，其中又以武夷山山区和皖南山区储量最多，其毒液主要作用于血液系统，引起出血、肿胀与局部组织坏死。蕲蛇为蝰科动物五步蛇除去内脏的干燥体，味甘咸、性温；有毒。归肝经。功效为祛风，通络，止痉。用于风湿顽痹，麻木拘挛，中风口眼㖞斜，半身不遂，抽搐痉挛，破伤风，麻风，疥癣[1]。

蕲蛇蛇毒是从蕲蛇的毒腺中分泌的一种毒液，它是一种生物毒素（Biotoxin）。蛇毒的主要生物学功能是帮助蛇捕食和消化食物，毒蛇分泌的毒液能快速使猎物死亡。一般蛇毒的新鲜毒液呈粘稠的半透明液体，有特殊的腥味[2]，摇晃时易起泡沫，呈弱酸性，平均每条蛇咬物一次排出的毒液量222.2 mg，毒液中固形物含量为26.2%，含水量为65%～80%，常温下易失活，置冰箱中一周会有部分失去活力[3]。

2 化学成分

2.1 蕲蛇蛇毒成分

蛇毒化学成分十分复杂，不同的成分有着不同的药理作用。其主要成分是蛋白和多肽，占干重的90%～95%，又因蛇的种类、产地、时间、蛇龄、雌雄、生存环境等不同而有明显的差异。蛇毒遇重金属离子、乙醇、酚类等物质时，立即产生沉淀；高温环境下产生絮状沉淀；遇氧化剂、还原剂亚硫酸钠、强酸、强碱等，活性成分易被破坏，易被蛋白水解酶所分解；紫外线照射亦能使蛇毒失活；经甲醛处理后会失去毒性，仍保持抗原性，或变成类毒素[4]。蛇毒中的蛋白类物质是蛇毒主要毒性成分，主要包括酶和蛇毒素两大类。另外，蛇毒内除含活性酶类外，还有其他活性多肽。

2.1.1 蕲蛇蛇毒中的酶类成分

目前，蕲蛇中发现的蛇毒多属丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和磷脂酶A2家族，部分蛋白质可能属于去整合素家族[5]。蛇毒酶类大多数属水解酶类，按其主要毒理作用分三大类：（1）蛋白酶、磷脂酶、精氨酸醋酶、透明质酸酶和胶原蛋白酶等，能引起局部毛细血管和组织损伤与坏死；（2）凝血酶、蛋白酶、磷脂酶A2(PLA2)，能引起各种类型的促凝和抗凝作用；（3）蛇毒中激肤释放酶可以通过释放血管舒缓激肤酶，而产生降压、水肿、疼痛等作用[2]。

有学者通过平衡透析研究了过氧化氢酶之间与二价金属离子的交互性，和金属离子对其结构和活性的影响[6]，了解到这种性质是所有过氧化氢酶，包括Cu2+离子催化酶中活性必不可少的，而过氧化氢酶是蕲蛇毒液中具有独特催化酶活性的酶。酶类中的凝血酶（thrombin-like enzyme）是一种丝氨酸蛋白酶，也是一种磷脂酶A2.PLA2抑制剂，是蕲蛇、眼镜蛇等毒液内具有广泛抗出血活性酶[7]。降纤酶是安全有效的强力血栓溶解剂，具有蛇毒类凝血酶性质，在体外促凝，在体内起着消耗纤维蛋白原的作用，会出现抗凝效果。从蕲蛇蛇毒中分离纯化的FIXcaI是一种分子量较小，比较稳定，纤溶活性强，可直接降解纤维蛋白，非出血性的新型蛇毒纤溶酶[8]。又从蕲蛇蛇毒的粗毒中分离纯化得到多种纯组分，如具有凝血酶活力的金属蛋白，分子量约为28.0 kDa，具有精氨酸酯酶活力和激活因子ⅩⅢ的活性；分子量24.3 kDa的类凝血酶，不具有激活因子ⅩⅢ的活性；分子量约为25.4 kDa的抗凝血因子，不具有磷脂酶A2活性、纤溶活性和出血活性。分离出的新型P-I型金属蛋白酶，对温度敏感，具有抗凝血活性，40℃下抗凝血活性最强，具有出血毒性，无磷脂酶A2活性[9]。抗凝因子I（ACF I）是一种C型凝集素从蕲蛇的毒液结合蛋白，激活因子X(FXa)，可通过钙离子通道的方式来延长体外凝血时间[10]。抗凝因子II(ACF II)则是蕲蛇毒液的凝血因子IX 和凝血因子X结合的蛋白质(IX/X-bp)，是目前为止确定出的第一个独特的双功能蛋白，其在IX/X-bp家庭抗凝和低血压患者中有应用潜质，可通过不同的途径影响大鼠的血液循环[11]。同时蕲蛇的毒液中的ACFII与IX/X-bp具有抗凝和降低血压活性[12]。

2.1.2 蕲蛇蛇毒中的毒素成分

蛇毒中的毒素种类很多，为非酶的毒素，如膜毒素、细胞毒素、蛇毒神经生长因子等。蕲蛇蛇毒内含有影响心脏、血管及血液系统的成分，能产生多方面的毒性作用的血循毒素。其临床表现相当于中医的火热毒症状，称为“火毒”。

蛇毒中的神经毒素，是蛇毒毒液中最毒的成分，它能使动物产生弛缓性麻痹和呼吸衰竭，从而导致动物死亡。神经毒素是一种由15～18种氨基酸，60～74个氨基酸链所结合而成的肽链，其中最主要的氨基酸是赖氨酸、精氨酸、天门冬氨酸，但亦含有半胱氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸和色氨酸等成分。神经毒素的临床症状相当于中医风邪侵袭所致的临床表现，称为“风毒”。

被蕲蛇咬伤会产生轻度至中度症状与蛋白水解和抗凝血效果，毒液的构成的生化和结构特点，毒素仍然未知。

2.2 蕲蛇的化学成分

张冬璇等[13]综述了蕲蛇中主要物质基础，包含蛋白质和氨基酸类成分、磷脂类成分以及核苷类成分，同时总结了前人探究化学成分的方法和含量测定。蕲蛇含有3种毒蛋白，AaT-Ⅰ、AaT-Ⅱ、AaT-Ⅲ，同时含多种蛋白酶，氨基酸类含量高的由天门冬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、缬氨酸、硫氨酸、酪氨酸和色氨酸等。丁兴红[14]用高效液相色谱法（HPLC）测定蕲蛇药材中含尿嘧啶、黄嘌呤、次黄嘌呤和尿苷等成分。进而可有效的控制蕲蛇药材品质。

3 蕲蛇蛇毒的药用价值

3.1 蕲蛇蛇毒的应用进展

蕲蛇蛇毒的药用价值主要体现在酿酒和风湿疾病治疗中，尤以蕲蛇的蛇酒研究最为突出。其工艺发展现已成熟生产周期短，原材料利用率高产品质量和口感有飞跃进步。近些年来，蛇毒的酶类研究也较为广泛和深入，干蛇毒价值出口价每克达1 465美元，经济价值极高。1976年开始我国的一些单位也陆续开展起蕲蛇蛇毒方面的研究如对蛇毒抗凝组分的分离和医用研究。1981年昆明动物研究所等单位从蕲蛇毒中获得去纤蛋白酶，临床证明抗凝效果明显，疗程短，使用方便。福建医科大学与福建三明制药厂协作现已批量生产投放于市场。蛇毒具有广泛的生物学活性，现已被应用于溶栓、抗癌、止血、止痛等方面，通过研究蛇毒生理作用表明，还可改善微循环、降压和神经毒性[15]。

3.2 蕲蛇的应用进展

中国传统医学认为，毒蛇及其毒性成分可通经络，祛风湿，且有强身健体的功效。蛇肉、蛇毒、蛇血、蛇粉、蛇干以及蛇鞭等均可入药，对几十类疾病均有明显的治疗效果，尤以蕲蛇泡酒，对风湿、类风湿效果更为显著，可分为蕲蛇、蕲蛇肉和酒蕲蛇，服用方法分别为研磨吞服、煮散剂，水煎服和酒剂。蕲蛇具有抗炎镇痛、抗肿瘤的药理作用。药典中记载蕲蛇饮片炮制方法：蕲蛇去头、鱗，切成寸段。蕲蛇肉去头，用黄酒润透后，除去鳞、骨，干燥。酒蕲蛇取净蕲蛇段，照酒炙法（通则 0213)炒干。每100 kg蕲蛇，用黄酒20 kg。本品为段状。棕褐色或黑色，略有酒气[1]。现大量研究表明，蕲蛇具有祛风除湿、抗凝抗栓、去除纤维蛋白元、降低血液粘度、扩张血管、降低血脂、舒筋活络、滋阴补肾等功效，主要治疗风湿性关节炎、坐骨神经、本身不遂、四肢麻木、腰酸背痛的症状。

王新昌等[16]探索干燥综合征患者服用益气养阴祛瘀方+蕲蛇的临床药效，临床症状好转，疾病活动度评分、生存质量评分、免疫功能均有所改善，尤其是免疫球蛋白G（IgG）大幅度下降。表明蕲蛇水煎剂能减轻干燥综合征患者病情，改善生活质量，可能与其免疫抑制功能有关。且蕲蛇酶联合肝素在治疗兔急性下腔静脉血栓方面是有效的，具有较高的安全性[17]。蕲蛇提取物醇溶性和水溶性部位有一定的抗炎及镇痛作用，水溶性部位较醇溶性部位的药效好，可为蕲蛇的临床应用提供指导作用[18]。

3.3 蛇肽的开发与利用

Felix等[19]在蛇肽研究中克隆和报告第一个5种毒素编码基因的全长序列的毒液腺物种：蛇毒金属蛋白酶（SVMP），蛇毒丝氨酸蛋白酶（SVSP），半胱氨酸分泌蛋白（CRISP），a和b亚基C型外源凝集素蛋白（CLP）和C型利尿钠肽（NP）。这些基因是高度毒液腺中表达及其序列表现出一个公认的信号肽。

国内近年来开始研制并生产的蛇毒抗凝制剂，其主要成分都是蕲蛇蛇毒的分离组分——类凝血酶，类凝血酶具有两种特性：（1）作用于精氨酸衍生物TAME（a-甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯）的精氨酸酯酶的活性；（2）水解纤维蛋白原大分子物质产生凝结反应的活性。该类凝血酶可以迅速、有效地降低纤维蛋白原含量，产生低纤维蛋白原状态，还引起纤维蛋白原降解产物升高，说明体内有纤维蛋白降解发生；在诱导组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）升高的同时还可降低纤溶酶抑制剂（PAI）的活性，使肌体内的纤溶活性增强，从而达到去纤、抗凝、溶解血栓的作用。与此同时，该酶能降低犬血粘度，还能引起血浆甘油三酯和胆固醇的下降，这一点有利于病理性疾病的恢复，但其对血小板含量几乎无影响，对血浆其他凝血因子也无明显影响，所以在抗凝、溶栓的同时一般不会引起出血，这是单一组分的类凝血酶应用于临床治疗血栓病不同于其他药品的最大优点。

此外，蕲蛇毒素对大鼠佐剂性关节炎具有抑制作用[20]。有学者[21]表示重症急性胰腺炎（SAP）仍然是一个挑战性的疾病，高死亡率，有限的发病机制的了解和缺乏特定的治疗。重组纤溶酶Ⅱ（r FⅡ）蕲蛇毒液可以降低肿瘤坏死因子-α(TNF-a)和SAP的死亡率。可以减少对耐受性抗菌药物的使用。也发现蕲蛇毒中含有低分子量蛇毒类凝血酶[22]，可避免使蛋白类分子量大成分直接进入消化道，易引起人体的过敏反应[23]。金铭等[24]采用离子交换和分子筛，以柱层析法分离蛇毒C4组分，并用急性毒性实验和自然戒断实验、耐受性实验考察其毒性、依赖性和耐受性。得出C4组分在一定剂量范围内是安全的，同时其镇痛作用与吗啡相比，在长期用药过程中不产生耐受性和依赖性。杨海波等[25]从桂北蕲蛇毒腺中抽提蛇毒总RNA，采用一步法（RT-PCR和PCR在同一试管内进行）扩增纤溶酶金属蛋白酶原基因，并进行电泳检测和基因研究发现蕲蛇蛇毒中含有血液循环毒素，其中与血凝失调有关的两种蛋白水解酶，类凝血酶和金属蛋白酶家族。纤溶酶属于金属蛋白酶家族的成员，它作用在人的纤维蛋白酶原或纤维蛋白，使血凝块溶解。蕲蛇酶还具有促进血管内皮细胞释放组织型纤溶酶原激活剂（t-PA），使细胞培养液中t-PA活性升高，t-PA/PAI比值升高，纤维蛋白降解产物明显增加，提高其纤溶活性的作用[26]。从蕲蛇降纤酶中重组毒液影响并加强超急性排斥反应（HAR），HAR是一种主要障碍在异种移植，介导的结合异种移植的天然抗体和补体的激活剂。目前的治疗方法有补体抑制剂和转基因动物的发展器官[27]。

4 展望

李炎等[28]对国家食品药品监督管理总局（CFDA）网站数据库上检索和效价测定，目前市场上流通的大部分样品的纯度均较低，主要成分为蕲蛇酶，降纤酶注射液的热稳定性较差，质量有待提高。蛇毒降纤酶N-linked低聚糖的结构，高度活跃的凝血酶（TLE）纯化从蕲蛇的毒液，成功使用MALDI-TOF特征质谱结合顺序外切糖苷酶消化。低聚糖的蛇毒液蛋白酶是进一步基础研究的碳水化合物的重要性生物活性[29]。蛇毒作为药物的开发力度还不够，纯化不到位。利用蛇毒作为治疗癌症的研究，国内外都已经进行了长期的工作，但进展仍然不大。临床上除了蛇毒抗血清药物，还有一系列注射用制品，国外学者研究结果表明，不肌注的给药途径显著改变蝮蛇毒液的药物动力学，却大大降低了毒液的系统生物利用度[30]。所以蛇类生物制品药理作用和药效物质基础还需要进行深入的研究，研发前景广泛。