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细胞毒素(Cytotoxin,CTX)是眼镜蛇毒中重要的一类活性蛋白,约占蛇毒总蛋白量的40%,由60-63个氨基酸残基组成,分子量6000-7000Da,具有广泛的生物学活性:引起可兴奋性组织如骨骼肌、心肌及神经组织去极化;溶解肿瘤细胞;抑制一些酶的活性,如Na+-K+-ATP酶,Ca2+-ATP酶,蛋白激酶C(PKC)等。不同地区、不同蛇种的蛇毒中含有不同的CTX,且同种蛇毒中也含有2~5个CTX。国内外许多研究证实,CTX在体内外都有抗肿瘤作用,但均侧重于研究某一个CTX,并未对一种蛇毒的几个CTX的抗肿瘤活性及其毒性做一比较。本文从舟山眼镜蛇(Naja atra)毒中分离纯化得到4个CTX,并比较它们的体内外抗肿瘤活性及毒性,旨在筛选出一个高效低毒的CTX,为开发利用提供依据。 1.CTX的分离纯化 采用SP-Sephadex C-25离子交换柱层析,从舟山眼镜蛇粗毒中分离得到14个蛋白峰;其中蛋白峰Ⅹ,Ⅺ,Ⅻ,(?)、可使大鼠离体Langendorff心脏标本收缩幅度降低,最后停搏于收缩期;对大鼠离体膈神经-膈肌标本能直接抑制刺激膈肌引起的收缩。峰Ⅹ~(?)再通过Superdex 75凝胶过滤及Pheny1-Sepharose High Performance疏水层析两步精细纯化,经十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)(Tris-Tricine系统)鉴定均呈单一条带,为均一蛋白, 舟山眼镜蛇毒细胞毒素的分离纯化、抗肿瘤活性及毒性研究计算得分子量分别为:7.284,7.332,7.235,和 7.38IkDa。自动电位滴定法测定 PLA。活力均为 0。由此鉴定峰 X~XIll为 CTX,分别命名为CR-X~Xlll。2.毒性测定 从近似 LDS。及 100%动物死亡的最小剂量肌D俩个方面加以比较。采用Meter氏方法,测定小鼠静脉注射CTXX~XIll的近似LDs。值,结果分别为1*6士0.12,1.80士0.21,0.75土0.ZI,1.85士0.15pg/g体重。MLD测定采用麻醉大鼠股静脉恒速输注 CTX-X~Xlll,记录心电变化,由(输注速度X出现心律失常时间X药液浓度)/动物体重计算MLD。结果显示:静脉恒速注射一定剂量的CTXK~XIll后,动物均出现严重心律失常而死亡卜心电变化包括ST段压低或弓背向上抬高;T波倒置;阵发性室性心动过速、QRS波畸形,Q波出现;心室扑动J心室颤动等。4个 C’I’X的 MLD值依次为 183士18,310士26,224士16,343128pg/kg;方差分析有显著性差异 ①<0刀01人综上结果显示,4个*TX中,*111毒性最小;其次是XI;X和 Xll毒性较大。3.体外抗肿瘤活性 采用SRB法,分别观察CTX)~Xlll对体外培养的Bel。。细胞(人肝癌细胞株)和HL*0人类白血病细胞增殖的抑制作用,测定其半数抑制浓度*C扣\结果显示CTXX~Xlll对Bel,。和HL60细胞均有较强的抑制作用,呈明显的量效关系。对Bel*。细胞作用24h的IC5。分别为:2.22士0.28;二*7士0.10;1.12土0.13;Z.46土 2 舟山眼镜蛇毒细胞毒素的分离纯化、抗肿瘤活性及毒性研究0.28卜g/ml;对 HL-60细胞作用 24h的 IC50分别为:1.97士0*6;2*1士0.24;1.61士0.18;2.40士0.30pg/thl;方差分析均有显著性差异 O<0刀1人综上结果显示4个**X对肿瘤细胞的抑制作用强弱为:Xll>X>Xlll>XI。4.体内抗肿瘤活性 根据毒性实验及体外抗肿瘤实验结果:4个CTX中,Xll体外抗肿瘤活性及毒性最强,Xlll毒性最小,体外抗肿瘤活性较强。我们选择CTX.Xll、Xlll进行体内抗肿瘤实验。体内实验采用腹腔给药对荷子宫颈癌U14(实体瘤)小鼠及艾氏腹水癌(腹水型)小鼠的实验性治疗,测定肿瘤生长抑制率(%人结果显示体内抗肿瘤活性CTX-Xlll>CTX.Xll。 结论:采用 SP-Sephadex C-25阳离子交换柱层析、S呷erdex 75凝胶过滤及 PhenylSepharose HP疏水层析三步分离得到 4个不含磷脂酶A。的CTX纯品。4个CTX中,X、Xll毒性较强,XI次之,Xlll最弱。CTX《~Xlll对体外培养的肿瘤细胞有较强的细胞毒作用,CTX.Xll>X>Xlll>Xi。对小鼠体内接种的 UI4门鼠子宫颈癌) (实体瘤)及艾氏腹水癌oAC*腹水型)均有明显的抗肿瘤作用,*TX.XI 11>Xll。*TX-XI 11抗肿瘤作用强,毒性最低。