蛇毒血凝酶研究进展和在临床应用安全性评价

生物技术世界 ２０１２年第１期 总第５０期

4

１ 血凝酶的发现及其发展进程：

1936年科学家从柳叶蝰蛇蛇毒中提取、精制了一种可缩短凝血时间的酶，取名为Coagulase ，翻译为血凝酶或巴曲酶，在人体内有类似凝血酶的效果，因此又称类凝血酶。而正式被批准销售并在临床研究中被公认在止血方面有长效、安全、快速特点的是瑞士素高药厂从巴西矛头蝮蛇毒中提取的多肽单链类血凝酶止血剂，我国研发的酶类止血酶包括已上市的来源于长白山白眉蝮蛇的注射用白眉蝮蛇毒血凝酶(商品名:邦亭)，与尖吻蝮蛇血凝酶（HCA)。

２ 血凝酶的主要组分及其作用：

主要对巴西矛头蝮毒液提取的血凝酶和中国白眉蝮蛇血凝酶进行分析，前者由巴曲酶和Ⅹ因子激活剂(FAX)，其中的巴曲酶是相对分子量为39000～43000的单链糖蛋白，FAX 相对分子量为79000±5000，含量只有0.5%，而后者由3种组分构成，相对分子量分别为54000士5000，34000±5000和15000士3000，并且相对百分含量为7.0%～12.0%，76.0%～82.0%，7.0%～12.0%，是

蛇毒血凝酶研究进展和在临床应用

安全性评价

潘梦 王凯英

（西南交通大学生命科学与工程学院 四川 成都 ６１１７５６）

摘要：主要通过介绍在各临床领域血凝酶的最新使用进展，，并在相关药理和组成略作介绍和对其主要安全性进行评价，以展示蛇毒血凝酶在创伤和内部出血方面的成效，并在生物信息学和基因克隆方面稍做陈述和展望。

关键词：血凝酶　临床应用　安全性　巴曲酶

作者简介：潘梦垚；　性别：男；　出生年月：１９９０年０８月；籍贯：浙江新昌；学历：本科　；　职称：无；　研究方向：生物工程。 王凯英；性别：女；出生年月：１９９０年０７月；籍贯：浙江余杭；学历：本科；职称：无；研究方向：生物信息学。

由类凝血酶和类凝血激酶组成[1]。作用机理：(1)血凝酶能促使纤维蛋白原(Fg)A α链上的Arg16-Gly17链处降解，释放出纤维蛋白肽A （FPA ），产生不稳定可溶性纤维蛋白Ⅰ单体(FIm);（2）并在酶持续作用下，FIm 聚合成纤维蛋白Ⅰ多聚体(FIp)，后者能促使血管破损处血小板聚集，加快血小板止血栓形成；（3）在血管破损处的生理性止血过程中形成凝血酶的作用下，FIm 迅速降解，释放出FPB ，从而生成F Ⅱm ，后者在凝血因子ⅩⅢa 和Ca 2+作用下交联形成难溶性的纤维蛋白丝，并成网，网罗血浆血细胞覆盖并加固接而形成血小板止血栓，起到止血作用。该过程不被抗凝血酶、肝素和水蛭素抑制。而有报道指出尖吻蝮蛇中的血凝酶可不激活因子，生成的纤维蛋白单体，只能首尾聚合连接，而不会纵向聚合，形成不牢固的聚合体，生成在血液中可溶性非交联单体纤维蛋白，并很快被网状内皮系统所吞噬和循环血液清除，适用血管内给药，且不引起血管内栓塞、弥散性血管内凝血(DIC)等并发症。

３ 蛇毒类血凝酶的临床应用：

如今在临床上主要有在扁桃体术后出血，腹部手术术后出血和在耳鼻喉科、呼吸系统手术中都有较为细致的研究，如：３．１ 耳鼻喉科

术中出血是内镜鼻窦手术中常见的，影响手术顺利进行的症状，许航宇,舒海荣利用白眉蛇毒血凝酶注射方法对120例鼻息肉和慢性鼻窦炎患者术后进行治疗。治疗组:术前肌注2KU 白眉蛇毒血凝酶。阳性对照组: 术前肌注2KU 血凝酶，空白对照组:术前肌注等量0.9%氯化钠。治疗组（有效率82.5%）和阳性对照组（有效率87.5%）的平均出血量与对照组相比分别减少41%和43%;平均手术时间缩短30%和28%。３．２ 呼吸系统

气管切开建立可靠人工气道，是抢救急病危患者重要措施之一，但可发生出血、气胸、皮下气肿等并发症。钟弢，田继先等通过在治疗组（18）和对照组（17）气管内注入白眉蛇毒血凝酶观察35例气管切开术后出血患者，前者经气管内注

下转第７页

垚

生物技术世界 ２０１２年第１期 总第５０期

7

３．二羰基及多羰基化合物的还原

在酶的作用下，含有两个羰基以上的化合物进行还原反应，根据pH 值等条件的变化，生成的产物也会有所不同。例如，在酵母的作用下，下述的二羰基化合物pH 值=5.0时，只有一个羰基被还原，显示出高度的区域专一性和立体专一性。但如果pH 值增大，被还原的羟基也会相应地增多，就会生成二醇及部分消旋化合物。

五、结束语

生物催化剂以酶为主，主要是由蛋白质构成的，因此，其催化活性与蛋白质的特性有关，易受温度和pH 值的影响。一般情况下，温度与反应速度成正比，随着温度的上升，反应速度加快。但是，当温度达到45～50℃以上时，蛋白

质就会变性失活，其反应速度就会急速下降，甚至消失。同样，生物催化剂也只在一定的pH 值范围内起作用，因为酸性或碱性过大的环境都会影响蛋白质的活性。因此，在使用生物催化剂的时候，要注意掌握每种酶的最佳温度和pH 值，还要注意控制相关的压力和有机溶剂等条件。因此，在运用生物催化剂进行有机合成反应时，要求所选用生物催化剂具有较高的耐受力，以适应工业化生产的需要。

生物催化剂在有机合成中的应用已逐步引起人们的重视。它可以在适当的条件下，快速催化完成立体专一性的有机合成反应，对为数众多的底物，也可以极精确地反应转化。使用生物催化剂完成的有机合成反应，极少或根本不

生成副产物，而这些催化剂本身就不存在污染问题，这使得生物催化剂在实验室和工业生产中都得到了广泛的应用。只要相关的研究和工作人员在化合物的合成过程中能够充分考虑生物催化剂的优点并加以运用，生物催化剂就会在未来的有机合成领域发挥越来越大的作用。

参考文献

[1] 朱葆佺.新编药物合成反应路线图设计与制备工艺新技术实务全书・第4卷[M ].天津市:天津电子出版社,2005.

[2] 沈玉龙,曹文华.绿色化学[M].北京:中国环境科学出版社,2009.

入血凝酶，后者经气管内注入去甲肾上腺素。治疗组的显效率（55.56%）和总有效率（88.89%）明显高于对照组的显效率（17.64%）和总有效率（58.82%）。

４ 蛇毒血凝酶在其领域应用安全性的评价

大量研究表明蛇毒血凝酶仅具有止血功能，并直接作用于内源性凝血系统。在正常血管内，白眉蛇毒血凝酶只发挥类凝血酶样作用而不导致血小板粘附，当血管破损时，可发挥类凝血酶样和类凝血激酶样双重作用，不影响血液中凝血酶原数目，且无血栓形成危险，蛇毒血凝酶注射液在剂量适当时有止血作用，但大剂量(50～100kU/次)就明显降低血液中所含的纤维蛋白原，降低血液黏度和凝血性能，因此用药不能超量。在吴广通等的对兔注射血凝酶后有结果证明对兔血液中的血小板数量和聚集率无明显影响，对ADP 诱导的血小板聚集无明显抑制作用，所以在血管无破损情况下，不能引起血小板黏附聚集。

在各学者的临床实践中，如朱明

炜，曹金铎等在对蛇毒凝血酶在腹部手术中的止血作用和对凝血功能影响的试验中明显得出结论使用蛇毒血凝酶后，未发现任何不良反应，手术切口均Ⅰ期愈合，肝肾等主要脏器功能亦无明显变化，可见其安全性较好。

而在白雪,杜峻峰等的关于H C A 止血的有关安全性问题的研究中更是从给药前及给药后，对全部患者进行全面体检，包括对患者呼吸、体温、脉搏、血压、心肺检查和心电图检查;和实验室检查，研究发现，术后应用HCA 最长达到6天，累计用药12 u ，各项指标均未发生显著变化。

５ 总结与展望

蛇毒血凝酶和其类凝血酶在医疗和科研方面会随着技术与理论的进一步深入而大放异彩，并且在其应用方式与结构突变和大批量生产上也会随着如今生物化学领域和生物信息学，基因克隆技术的进步而全面发展，将从其本身的蛋白领域逐渐深入到分子生物学领域，再对其从分子生物学的角度阐明不同药效学功能的类凝血酶活性中心的构造和酶催化机制，并在计算机技术的辅助下模拟其分子结构模型并推导活性中心位置与分子结构再可结合其具体物理化学性质与氨基酸残基性质提出合理的蛋白质的侧链主链的化学、生物学修饰，或在其已经测定的基因序列上进行定点突变、定向进化或通过基因融合技术并在大肠杆菌进行表达筛选从而进一步在疗效和用途上如抗变性能力和催化能力方面取得进步。而在生产上由于毒蛇毒液的制约需在基因克隆与在体外大量生产血凝酶技术上着重加大力度利用毒蛇R N A 的提取，cDNA 的体外合成和PCR 扩增，并利用DNA 重组技术在质粒导入载体细胞后表达筛选，从而获得大量产品，这种方法已经有研究人员实践，并取得了一定成果，但进一步的研究仍需技术和理论的进步。

参考文献

[1] 郑颖,沈居仁,范泉水.蛇毒血凝酶的比较[J].蛇志.2008;20(3):218-219

上接第４页