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背景及目的:近年来兴起的对蝎毒(Scorpion Venom)的研究是由于全蝎(scomion)作为我国传统中医药的动物性药材已有很久历史。在《本草纲目》、《本经逢源》、《开宝本草》等经典医学丛书中都有对全蝎的记载。全蝎是一种传统的中药材,其性辛、平,味咸,有毒,归肝经;具有熄风止痉、攻毒散结、通络止痛的功效;传统验方中主要用于治疗小儿惊风、抽搐痉挛、中风、半身不遂、破伤风、风湿顽痹、疮疡、瘰疬和癫痫。另外,祖国医学认为肿瘤的根源是邪毒瘀结、毒陷邪深,非攻不克,全蝎有攻坚蚀疮、破瘀散结、消除肿块的功效,因此也常用于恶性肿瘤的治疗,且有很多现代研究证明全蝎可以杀伤肿瘤细胞提高肌体免疫力。古代也有蝎尾药力尤甚的记载。
现代研究认为,蝎毒是一种成分复杂的混合物,由蛋白质和非蛋白质两部分组成,其含有多种生物活性成分,其中研究最多的且已被证明有诸多生理活性的主要是其蛋白质部分的蝎毒素,一般含30~70个氨基酸残基及3~4对二硫键,分子量为7000左右。研究表明蝎毒素中存在很多的活性成分,对东亚钳蝎(ButhusMartensii Karsch)毒素的研究结果显示,其粗毒除含有特异作用于Na<+>通道及Ca<+>通道的主要配体,还含有特异作用于K<+>通道的配体。蝎毒素所具有的机体治疗作用已经被很多研究证实,临床研究显示蝎毒可用于抗肿瘤、镇痛、降血压、抗惊厥、以及某些神经性疾病的治疗,且部分文献资料研究显示蝎毒素在起治疗作用的同时可以提高机体免疫力,促进骨髓造血功能,减少其它使用药物的副作用。我们课题组通过凝胶过滤层析法(Gel-filtration Chromatography)分离提取了东亚钳蝎蝎毒成分BmK IA(Buthus martensii Karsch Immunol Action),并且通过离子交换葡聚糖凝胶柱层析法(Ion exchange Sephadex column Chromatography)从BmK IA中进一步分离得到五种纯化蛋白成分蝎毒素BmK IA<,1>、BmK IA<,2>、BmK IA<,3>、BmK IAt、BmK IA<,5>。本课题旨在通过细胞学的研究,探讨蝎毒素体外调节免疫细胞,促使免疫细胞活化增殖的剂量效应关系。通过流式细胞仪(Flow Cytometry)检测比较T细胞被作用前后两组细胞亚群膜表面分子CD69的表达变化来进一步探讨蝎毒素BmK IA调节T细胞活化增殖可能作用途径,以及某些潜在的免疫特性。
方法:人类急性T淋巴细胞白血病细胞株JurkatE6-1用含10%FBS(Fetal Bovineserum)的RPMI-1640培养基进行培养。采用MTT法观察不同浓度梯度的蝎毒素BmKIA及五种纯化成分蝎毒素BmK IA<,1>、BmK IA<,2>、BmK IA<,3>、BmK IA<,4>、BmK IA<,5>对JurkatE6-1细胞增殖作用的剂量效应关系;采用流式细胞术(Flow Cytometry Method,FCM)检测蝎毒素BmK IA对T淋巴细胞亚群CD4<+>T细胞和CD8<+>T细胞的膜表面活化表型分子CD69表达情况。结果:(1)蝎毒素BmK IA对JurkatE6-1细胞的增殖作用随浓度的递增和细胞增殖率之间存在着一定的依赖关系;随着蝎毒素BmK IA的工作浓度递增JurkatE6-1的细胞增殖率达到90%,接着随着蝎毒素BmK IA浓度的升高细胞增殖率开始逐渐下降。而JurkatE6-1细胞的增殖程度和五种纯化成分间均具有明显的浓度正相关关系,均具有随着浓度的加大细胞增殖率逐渐增高。(2)蝎毒素BmK IA对促使人外周血中CD4<+>T细胞中代表细胞活化的膜表面活化标志CD69分子的表达在12小时达到高峰24%,24小时已有下降。对CD8<+>T细胞中代表细胞活化的膜表面分子CD69的表达在24小时可以达到95%。
结论:蝎毒素BmK IA对研究T淋巴细胞活化模型一人类急性T淋巴细胞白血病细胞株JurkatE6-1有较强的增殖作用,该增殖作用和浓度之间有着一定的量效关系。从蝎毒素BmK IA中进一步纯化的五种成分蝎毒素BmK IA。、BmK IA<,2>、BmK IA<,3>、BmK IA<,4>、BmK IA<,5>各自对JurkatE6-1细胞的促增殖作用程度均低于蝎毒素BmK IA,五种成分的作用和对照组相比均有统计学上的显著性差异,且蝎毒素BmK IA在微量的工作浓度下就可以在12-24小时的时间内促使人外周血中T细胞亚群的活化程度达到高峰,并且促使CD8<+>T细胞活化的能力远远高于活化CD4<+>T细胞。总而言之,蝎毒素BmK IA可以促进T细胞的活化增殖,且在对机体免疫系统的影响上主要是通过了增强细胞毒T细胞的功能来发挥作用的。