论文部分内容阅读
乙型肝炎,是由乙型肝炎病毒(Hepatitis Bvirus,HBV)引起的传染病。乙型肝炎通过血液与体液传播,具有慢性携带状态,在我国广泛流行。目前已有20亿人曾感染过乙肝病毒,其中4亿人为慢性乙肝患者。蚯蚓入药已经有两千多年的历史,最早史载于《神农本草经》。《本草纲目》曾记载:“地龙(蚯蚓)化为水,主治大腹黄疸”,是中药中的平肝息风药,其药效作用可能与蚯蚓体内产生的蛋白酶有关。本实验室前期工作发现,蚯蚓蛋白酶为一组存在于蚯蚓消化道内的类胰酶丝氨酸蛋白酶,具有较强的水解蛋白质的活性。
本文作者通过硫酸铵分步沉淀、亲和层析等方法,从赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)中分离纯化得到一种表观分子质量约为34kDa的蚯蚓蛋白酶。该蛋白酶可以迅速降解乙型肝炎e抗原(HBeAg)。当蛋白酶浓度为60nM时,HBeAg在15min内被明显降解,且不能被HBeAb抗体所识别。鉴于该蛋白酶对于HBeAg的水解作用及其对蛋白酶浓度和时间的依赖性,作者将其命名为蚯蚓e抗原水解酶(earthworm HBeAg hydrolase,简称HBeAgase),并将一组含20%HBeAgase的同工酶称为HBe-isozymes。
在分子水平上,作者通过蛋白质N端氨基酸测序,确定HBeAgase对HBeAg的降解始于C末端。通过SDS-PAGE及质谱分析,HBeAg的R92/D93位氨基酸残基是HBeAgase作用位点之一,说明该蛋白酶具有典型的胰蛋白酶特性。分析HBeAg结构的特点,推测HBeAgase可能是通过破坏HBeAg的线性表位而发挥作用的。
在细胞水平上,作者研究了HBeAgase和HBe-isozymes对HepG2.2.15细胞系的作用。分别以HBeAgase、HBe-isozymes处理HepG2.2.15,以拉米夫定做为阳性对照;结果表明:与拉米夫定相比,HBeAgase或HBe-isozymes对HBsAg、HBeAg的分泌有更显著的抑制作用。通过Real-timePCR的检测,HBVRNA含量无显著变化,说明HBeAgase和HBe-isozymes均对HBeAg的转录无显著影响(P>0.05)。另外,HBeAgase或HBe-isozymes联合拉米夫定共同处理HepG2.2.15细胞,实验证明,联合用药的抑制作用明显高于单一用药(P<0.05)。HBeAg是表征乙型肝炎感染状态的重要指标。因此,HBeAgase、HBe-isozymes对HBeAg的抑制将可能成为乙型肝炎的治疗候选药物之一。
在转基因动物水平上,作者研究了HBe-isozymes在Balb/c-HBV全基因组转基因小鼠体内的作用。与拉米夫定用药组相比,虽然HBe-isozymes用药组小鼠血清HBVDNA水平没有明显改变,但血清HBsAg、HBeAg、谷丙转氨酶、谷草转氨酶及肝脏中HBcAg水平都有明显的下降,且小鼠肝脏病理组织切片HE染色显示细胞胞浆溶解性坏死显著减少。以上结果表明,HBe-isozymes对于转基因小鼠的肝脏具有明显的保护作用。
在天然感染动物水平上,作者采用了龙岩麻鸭为研究对象,验证了HBe-isozymes对鸭乙型肝炎(DHBV)的抑制效果。龙岩麻鸭在连续口服HBe-isozymes28天后,高剂量组(100mg/kg体重)表现出血清DHBVDNA滴度的下降,为HBe-isozymes成为治疗HBV的潜在药物提供了可能性。
此外,作者还发现蚯蚓蛋白酶-Ⅲ-1(Eisenia fetida Protease-Ⅲ-1,EfP-Ⅲ-1)除在中性和碱性条件下表现出蛋白酶活性的同时,在酸性条件下还能表现出核酸酶的活性,可以水解单链DNA和5末端磷酸化的双链DNA。EfP-Ⅲ-1作为核酸酶与其他许多核酸酶一样有较强的离子及盐浓度的依赖性。该酶在不同pH条件下表现出不同的生物学功能,这在进化和遗传上较大程度地体现了生物的集约与高效性。同时,也为HBe-isozymes降低龙岩麻鸭体内的DHBVDNA的分子机制提供了研究线索。