通译百科：蝎毒

含光混世贵无名,孤高何用比云月

蝎毒

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蝎子属于节肢动物门（Phylum Arthropods），蛛形纲（Class Arachnids），蝎目（Order Scorpiocidae），共1500多种，分属于6个科。是地球上分布较广且有着4亿4千万年进化史的最古老物种之一。蝎子在医学上称为全蝎。全蝎作为传统的动物性中药，在中国已有上千年的历史。早在宋代全蝎就用于治疗惊厥、小儿惊风、癫痫等疾病。其药性味咸、辛、性平，有毒，归肝经，具有熄风止痉、攻毒散结、通络止痛的作用。蝎毒为全蝎的主要活性成分。作为广泛分布的生物毒素，蝎毒因其复杂的成分及性质而产生多种生理药理活性。现代研究证明，其成分除含蝎毒（Buthotoxin）之外，还含三甲胺、甜菜碱、胆甾醇、牛磺酸、软及硬脂酸、卵磷脂、多种氨基酸等；药理作用除抗惊厥、抗癫痫、镇痛镇静作用外，尚具有抗血栓、抗肿瘤等多种作用。其功能机制尚不明确，一般认为它们以其分布于分子表面的正电荷和靶通道分子膜外表面的负电荷通过静电作用结合，产生抑制作用，但不影响平均通道电导或改变单个通道的开放时间。蝎毒是从全蝎活体上利用适当的方法采集，为保持蝎毒中酶的生物活性，采集新鲜毒液后经高速离心分离，用真空干燥或冷冻干燥的方法制成不同等级的干毒。制得的蝎毒粉为灰白色粉末，需在干燥、遮光、低温下保存。

>理化性质

>组成

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蝎毒素ITX氨基酸含量测定结果

全蝎体内含有蝎毒（Buthotoxin）、三甲胺、甜菜碱、硫磺酸、棕搁酸、软硬脂酸、胆甾醇及铵盐、卵磷脂，还含有苦味酸赅（为与蝎毒同存于毒腺中的柱状苦味酸盐）等化合物和混合物。此外，尚含有蝎酸钠盐。蝎子油中含有棕榈酸17.33%、硬脂酸6.63%、油酸39.07%、亚油酸9.73%、亚麻酸3.40%、山嵛酸1.17%等脂肪酸，是以饱和脂肪酸为主的酸性成分。此外，全蝎尚含多种无机元素，以中国最常见的东亚钳蝎为例，主要有砷0.0051、钡0.039、铋<0.015、镉0.003、铬0.011、铜1.07、铁3.10、汞0.001、锰0.16、铅<0.033、锡<0.015、锶0.08、锌5.36、钙11.9、镁7.91、钾34.0、钠606、铝1.85、硅<0.01、磷50.5（μg/g）。

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不同加工工艺全蝎电泳

作为主要部分的蝎毒主要由蛋白质和非蛋白质两部分组成，其主要活性成分是蛋白质，活性蛋白质按作用不同又分为毒性蛋白（蝎毒素）和酶。其中蝎毒素对于蝎毒起决定性作用，该毒素是一类由20-80个氨基酸组成的含有C、H、O、N和S等元素的毒性蛋白，具体组成因毒蝎品种而异，如蝎毒素ITX的化学组成为：C：45.58%、H：5.85%、N：15.21%、S：28.8%-29.2%。毒素有很高的专一性，含硫量高，分子量6000-9000，但也有3000左右或大于10000。非蛋白质成分主要有赖氨酸、三甲酸、甜茶碱、牛磺酸、甘油酯、硬脂酸、胆甾醇、棕桐酸及胺盐等，并含有较少的透明质酸和游离己糖胺等。其可能的作用包括保持蝎毒素的稳定性及其生物活性，防止动物组织液的降解，协同蝎毒素与其受体蛋白的结合等。雌性全蝎及其药用部位药材质量和微量元素含量均明显优于雄性全蝎，蝎尾的镇痛和毒性作用与宏量和微量元素含量无关。

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蝎毒素序列比较

据估计蝎毒腺中大约有100000种不同生物活性的多肽，已发现的不到300个：150多个Na通道毒素，80多个K通道毒素，近20个Cl通道毒素，几个Ca通道毒素。从这些已知蝎毒中分离出数十种蝎毒素单体。其中酶部分主要有磷酸脂酶A2、乙酰胆碱脂酶、透明质酸酶等组成。透明质酸酶是一种水解黏液性透明质酸的酶，它使细胞之间的透明质酸发生水解，细胞间出现空隙，蝎毒中的其他组分就可以顺利地进入机体内部。透明质酸酶本身是无毒的，但它能促进毒素的作用。磷脂酶A2能使卵磷脂分解成溶血磷脂酰胆碱，后者可导致细胞溶解，所以有间接溶血作用，是间接溶血毒，蝎毒中的细胞毒素可以增强此酶的活性。已经从从蝎毒中大约分离纯化出几十种酶类，但就一种蝎毒来说，一般仅有1-2种，多者可达3-5种。

>基本性质

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蝎毒及离心后不同组分的 SDS-PAGE 电泳

全蝎蝎毒作为主要有效成分，具有蛋白质通性，水溶液可被乙醇、硫酸铵或氯化钠浓溶液沉淀、分离、沉淀再溶于水，产生可逆沉淀反应，而强无机酸或碱、乙醚等有机溶剂等作用，则产生不可逆沉淀反应，即变性。有人提出蝎毒水溶液100℃加热30min即被破坏，但也有人报道新鲜蝎毒隔水煮沸30min其毒性基本未见破坏，即使煮沸120min，其LD50仅升高1倍左右，仍有明显的毒性。蝎毒及其注射剂较蜂毒注射剂更为耐热，常压下高温煮沸不易破坏。利用紫外分光光谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定了APBMV粉针制剂的热稳定性，结果显示50℃-80℃范围内随着加热时间延长，在波长280 nm处吸光度逐渐升高，聚丙烯酰胺凝胶电泳主色带逐渐变浅，但pH值、水溶性及外观色泽无明显变化。根据己测定的蝎毒素的构象来看，分子结构含有二硫键，可能较一般的蛋白稳定。有人认为温度和pH对毒素的稳定性影响不大，可能是因为毒素分子量较小。

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蝎毒素 ITX 蛋白质双向电泳图谱

>检测

CSE β-动物毒素结构(2张)

有人采用高效反相液相色谱法观察来源于钳蝎科中不同亚科及属的7种蝎毒的蛋白/多肽图谱，通过比较蝎毒间的差异，对制定相应质量标准有着重要意义。如采用HPLC法获得蝎毒的指纹图谱，并测定可影响蝎毒质量的蝎淋巴液和可能用于掺伪的3种蛇毒的图谱，为蝎毒及其制剂的进一步开发应用提供有价值的实验依据。而且，通过研究10种蝎神经毒的图谱，以及蝎毒在溶液中的相对构象，毒素CD谱个体间的相似性,与它们顺序相似程度及药理特异性，可以对蝎毒进行初步鉴定，其中，构象平衡可能是毒素进化和靶组织识别的重要因素。

蝎毒素二硫键结构示意图

如利用液相色谱/电喷雾离子化质谱法（LC/ESIMS）对蝎毒二级提取物有效成分及分子量进行分析，从蝎毒二级提取物的HPLC色谱图中的峰，提取各组分的总离子流图的质谱图进行结果分析，可以对蝎毒进行定性。而且此方法分离效果好，分子量定量准确。

动物类药材由于成分复杂，特别是经储存一定时间后，其蛋白质变性较严重，普通电泳鉴定较困难，利用HPLC法具有速度快、分辨力强、重现性好等特点。有人利用双向琼脂扩散法进行蝎毒素鉴别实验，经加样、染色后发现含蝎毒的琼脂板上出现清晰的免疫扩散图谱。

蝎毒素无根系统发生树

由于蝎毒的主体就是蛋白质，可利用蛋白质抗原的特异性和抗体的高度选择性原理，利用抗蝎毒血清与被检测样品稀释液、对照蝎毒稀释液之间有无沉淀来测定蝎毒的含量。

>结构与功能特征

蝎毒素的结构示意图

蝎毒素是由20-80个氨基酸残基构成的小分子蛋白质，其分子量小，结构中含有稳定的以半胱氨酸为中心的α/β模体，即一个α螺旋通过2对二硫键与1个反向平行β片层相连接。作用于钾离子通道的多肽蝎毒素的氨基酸序列已被测定，它们的分子中含3-4对二硫键。以这3对二硫键为基础的共同特征序列为-CXXXC-，-GXC-，-CXC-（其中X表任意一种氨基酸），它们分别以1-4，2-5和3-6的方式配对。而在含有4对二硫键的配对方式为1-5，2-6，3-4和7-8。其立体结构呈紧密球形。以来源于以色列金蝎（Leiurusquinquestriatus hebraeus）的蝎毒素charybdotoxin为例，它含有37个氨基酸残基，由3个反向平行的β片层与一个短的α螺旋通过3对二硫键形成稳定的三维结构；从该类蝎中获得的另一种蝎毒素scyllatoxin，含1个α螺旋及1个反向平行的β片层，分子内含有3对二硫键；来源于中东金蝎（Scorpio maurus palmatus）的蝎毒素maurotoxin也具有类似的结构。模体中α螺旋的长度在不同毒素中有一定的差异。β片层由2个或3个β链组成，链2和链3形成一个反向平行的β片层。

蝎毒素结构中α β模体结构

BmK静电势面

通过对钠通道毒素的功能结构域（functional domains）的研究，发现它的三维空间结构具有1对芳香族氨基酸残基（Trpl0和Phel7）及带正电荷的残基（1ysB、Arg18、Lys62和Arg64），该结构中起着非常重要的作用，包括引导与钠通道相作用，毒素的空间结构排列和钠通道识别过程中电位的形成。

短蝎毒素多肽类型及氨基酸序列和相关受体

蝎氯毒素的空间结构与蝎钾离子通道毒素相比，其中最大的差异在于连接α螺旋和C端β折叠的α/β转角上。在钾离子通道毒素中，这一个转角中的疏水残基形成一个疏水核心，将N端与分子其余部分联系起来。在氯离子通道毒素中，α/β转角没有形成疏水区域，而是由Gly-Arg（Lys）重复形成正电荷富集区，有可能是毒素发挥功能的活性区。蝎氯毒素分子中比蝎钾离子通道毒素多一对二硫键Cys2-Cys19，由这一对二硫键将N端与分子中其余部分联系起来。

LmKKT-1a 的溶液核磁共振结构

Ca通道毒素的结构不同于其它蝎神经毒素的保守α/β结构，它采用“抑制剂半胱氨酸结”的方式折叠起来，分子中的二硫键形成了紧密的核心，核心外的环状结构和毒素的N端部分暴露在溶液中。分子的C端部分有一个反向β平行折叠，N端部分的一段β折叠与这一平行折叠垂直。阳离子电荷残基Lys11-Lys16构成了两种毒素重要的结构膜序。此结构膜序被认为是软诺丁受体激活的重要结构，因此可以认为毒素与通道蛋白是通过静电作用，导致大量构象改变而相互作用，这为识别引起通道开放的软诺丁受体结构域提供了有用的多肽探针。

东亚钳蝎毒素基因表达(6张)

东亚钳蝎毒素基因表达图册参考资料。

>采集分离

>采集

蝎毒素氨基酸受体及组成(4张)

蝎子在受到激怒的情况下，出于防御或攻击的本能，会从毒囊中排出毒液。蝎毒的采集就是依据这个道理。采集蝎毒的常用方法有剪尾法、机械刺激法和电刺激法三种。剪尾法：夹住蝎的后腹部第五节的两侧，剪下蝎子的尾节，破碎后浸入生理盐水（0.9%的氯化钠溶液）中，浸出有毒部分，再将尾节研磨，用离心机离心（5000转/分）5分钟，重复3次。集中有毒的液体，放入容器内，再制成干毒粉，置于-5℃下保存备用。这种方法，每条蝎子只能采毒一次，而采毒后的蝎子降低了药用功能和经济价值，对蝎子的伤害也大，通常不采用。人工刺激法：用镊子夹住蝎子的一个螯肢，提起悬于容器中片刻，多数蝎子的尾刺即会排出毒液，但也有少数蝎子不排毒液的，不排毒液的可用比如细木筷子等硬物轻碰蝎子的头胸部或前腹部，刺激蝎子的尾刺排毒。电激法：该法是用电子脉冲提毒仪器采集蝎毒的方法。此法采毒量大，工效高，一人操作，全年多次采毒而不致于损害蝎子，是使用较多也较科学的采毒方法。三种采毒方法相比，剪尾提毒法简便、快速、收毒率高，适于大批量采集蝎毒；缺点是活蝎只能供一次采毒，人工刺激法获取的毒液清澈透明，但采毒量较少，工效低，速度慢，对大规模提取蝎毒不适用。

毒素类型及氨基酸序列图册。

部分蝎毒素氨基酸序列及组成(4张)

电激法获取的毒量较人工刺激法取得的毒量要多1倍。大约3000只成蝎可产湿毒6-7g，可冻成干毒1g，即每毫克湿毒可加工成0.14-0.16mg干毒。每只东亚钳蝎1次可产0.34mg左右的干毒。雄蝎的个体比雌蝎小，其产毒量也比雌蝎少。在电脉冲刺激下，1只雌蝎3次可产湿毒2.59mg，1只雄蝎3次产2.01mg湿毒（按隔7天后采1次毒计算）。但需严格注意卫生，确保采毒的纯度；个别蝎子在通一次电时不排毒，须再通一次电，但通电时间不得超过2秒钟，频率128赫兹，电压6-10伏。以免烧坏仪器和损伤蝎子。蝎子的排毒量随温度的变化高低而各有差异。温度低时排毒量相对较少，当温度低于20℃时，蝎子的排毒量相当少，当低于10℃时，蝎子则停止排毒。因此，常温养殖蝎子要采毒应尽量在6月份气温高于25℃以上时进行。孕蝎和种蝎不能用于采毒。怀孕早期的孕蝎可以采毒，但在临产前不能采毒。用于采毒的蝎子多为商品成蝎和老龄蝎。

>干燥

蝎毒采集工艺

蝎毒液成分主要为蛋白质和酶类，容易失去活性。常温下极易变质，必须加工成干毒粉才能保存较长时间。

蝎毒液除了马上用于分离纯化者外，应尽快进行干燥。蝎毒干燥的目的，就是尽量除去毒液中的水分，提高粗毒的稳定性，使之便于保存、分析、出售。常用的干燥方法有两种：一，若要保持蝎毒中酶的活力，应选用真空冷冻干燥；二，若仅为了保持毒性，采用真空干燥即可。

（1）真空干燥（即真空减压干燥）是在低压下，使蝎毒液中的水分快速蒸发的方法。真空干燥装置包括真空干器、冷凝管和真空泵。干燥器顶部活塞接通冷凝管，冷凝管的另一端依次连接吸滤瓶、干燥塔和真空泵。蒸汽在冷凝管中凝集后滴入吸收瓶中。干燥器中放有干燥剂（如五氧化二磷等）和蝎毒液样品。使用前，先在干燥器活塞四周涂上少许凡士林，然后检查整个装置是否漏气。使用时，先将蝎毒液和干燥剂分别装入平皿中，然后置于干燥器中，启动真空泵抽气至盖子推不动，依次关闭活塞和真空泵。蝎毒干燥后，应缓缓旋开活塞，以防止空气冲散蝎毒干粉。最后在净化条件下取出干粉，立即分装，密封保存。

（2）真空冷冻干燥先将蝎毒液在低温冰柜中预冻成固体（用不锈钢皿盛装毒液），然后在低温和高真空度上使之升华，即可得到纯白色蝎毒干粉。由于冷冻干燥是在低温和高真空度下进行的，所以毒液在冻干过程中不起泡、不沾壁、疏松、易取出、易溶于水，有利于保存。

>纯化

东亚钳蝎粗毒层析分离曲线

蝎毒的分离纯化过程一般是先经过按照分子量大小分离的色谱柱，再经过离子交换柱，最后采用反向HPLC技术，获得单一的组分。程序为：先用CM-Sephadex C-50离子交换层析分离，再用Sephadex G-50过滤，也可采用CM-Sephadex C-50、Sp-Sephadex C-25离子交换柱层析和Sephadex G-50凝胶过滤三步分离程序。如采用CM-Sephadex C-50进行离子交换层析，将毒性较强的组分透析后再用重层析，再用Sephadex G-50凝胶过滤，纯化可得毒素。或采用RP-HPLC对东亚钳蝎的粗毒进行分离，并且用两种不同的HPLC系统反复分离，用0.1%三氯醋酸-水和0.1%三氯醋酸-70%乙醇-水进行梯度洗脱。或进行二级提取，即用CM-Sephadex C-50离子交换层析提取，再用凝胶过滤，经CM-Sephadex C-10除盐。

如采用Sepharose FF阳性离子交换凝胶柱，可望获得较高纯度的单一有效成分。而利用HPLC可较好显示蝎毒中小分子多肽的组成及相对含量，其结果基本一致。当下对蝎毒分离纯化的研究就主要集中在通过选择不同柱长、流速和梯度的凝胶层析和高效液相色谱来获得具有高抗癌活性的单一成分的抗癌多肽，比如用三步色谱法在蝎毒中分离得到了抗癫痫肽并测定了其N端50个氨基酸序列，用离子交换色谱和凝胶排阻色谱从粗毒中分离出镇痛肽，用一步CM Sephadex C-50超长柱从粗毒中纯化了镇痛肽，用低压阳离子交换柱和低压排阻柱及离子交换柱从东亚钳蝎中分离和提取了抗肿瘤肽。比如东亚钳蝎镇痛抗肿瘤缬精甘肽（analgesic antitumoral peptide，AGAP），从东亚钳蝎蝎毒中分离纯化得到的单组分活性肽，为单一肽链的单纯碱性多肽,等电点大于10。含有碱性氨基酸，还富含疏水性氨基酸。活性肽的N末端部分氨基酸序列为：VRDGY IADDKNCAYF CGRNA YCDDE。

为获得高纯度的蛋白质，往往需要反复使用凝胶过滤层析和离子交换层析，但这种分离方法的不足之处在于样品损失率太高，且劳动量较大。利用基因工程技术制备蝎毒特异蛋白质的研究正在研制之中，但成本较高，数量有限。因此，蝎毒粗毒的分离仍是获得蝎毒特异性的蛋白质的主要来源。

>保存和运输

蝎毒液在普通冰箱（1-4℃）中，只能作短期保存。只有冻干成结晶粉状，才能保存其生理活性。影响蝎毒干粉稳定性的主要因素是水分、空气和温度。当干粉含水量低于10%时，能抑制微生物活性；含水量低于3%时，可抑制化学活性。所以，应将蝎毒干粉分装在小瓶或小管中，并用熔封或石蜡封口，以隔绝空气，然后置于低温冰箱（一30℃）中保存。

从养殖场运送新鲜蝎毒液到收购、加工部门或检验部门，必须用广口瓶保温冰瓶（瓶中加碎冰块降温）携带。若运送蝎毒干粉至远处，也应采取降温措施，以防蝎毒蛋白质变性失活。

>中药法采集

蝎毒提取中药流程

多数动物类中药的有效成分尚不明确或不完全明确，其提取纯化工艺研究较少，在中成药生产工艺中动物类中药基本是生药粉末直接配料，少数用水、醇提取，水醇法精制。由于动物类中药的有效成分多数是蛋白质类、多糖类等大分子物质或其水解产物，常规方法很难充分地提出、分离和纯化这些大分子物质。

传统上蝎毒以全蝎原粉入药效果更好，也是当下临床常采用的方法。但原粉剂量大、卫生学难合格，同时全蝎多是以产地加工后的产品入药。而全蝎的产地加工一般以清水煮或盐水煮居多，但这两种方法又存在很多不合理的地方，比如有效成分的损失、变性，质量难以控制，盐水煮又因为加盐量不同，使得临床剂量不准确等而使得进一步使用受到限制。

>PCR策略

采用PCR可以根据蝎毒素蛋白N端和C端序列设计和合成正向和反向引物，以从毒腺组织mRNA反转录的cDNA为模板， PCR扩增出相应于该蛋白的cDNA，可以克隆出B.martensii Karsch（BmK）抑制型昆虫毒素（BmKIT3和BmKIT4）的cDNA，但该法应用于克隆蝎毒素cDNA时存在一个明显的不足，就是无法获取翻译后加工掉的氨基酸序列（信号肽和额外氨基酸序列）。因此，有人对常规PCR作了改进，他们采用反向PCR策略成功地分离了一种L. quinquestriatus hebraeus（Lqh）A-神经毒素的全长cDNA，其策略是在cDNAs两端加上衔接头，环化后用作模板进行PCR，线性PCR产物经补平和5c磷酸化后用T4DNA连接酶环化，再用限制酶消化产生粘性末端，克隆到载体上。

>分类

>离子通道

钠通道和蝎毒受体位点图

蝎毒素最主要的分类按其分子结构中是否含有二硫键，其中含有二硫键的一类，依其药理学特征，可分为Na通道、K通道、Cl通道和Ca通道（主要存在于骨骼肌细胞浆膜上）毒素。这些离子通道是细胞膜表面的一类分子量较大的跨膜糖蛋白，在膜上形成特殊的亲水孔道，是细胞内外离子交换的途径，是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元，能产生和传导电信号，具有重要的生理功能。

钠离子通道

钠通道二硫键配对模式

根据作用方式和结合位点的不同，Na通道毒素又可分为α型毒素和β型毒素。α-毒素以电压依赖方式作用于Na通道上的位点3，延缓Na通道的失活过程，使Na通道电流衰减减慢，动作电位时间延长，α-毒素可根据其作用对像的不同分为4类：①典型的对哺乳动物高特异性的α-毒素，②作用于昆虫的昆虫型α-毒素，③中间型α-毒素，同时作用于哺乳动物和昆虫的α类似毒素，对哺乳动物和昆虫都有作用，但对哺乳动物毒性更强。

钠通道 α-亚基和修饰功能的配体群图示

β毒素则结合在Na通道的位点4上，影响Na通道的激活过程，使电压依赖的Na通道激活曲线移向较负的电位。根据β型蝎毒素对昆虫和哺乳动物钠通道的特异性及其作用于昆虫时表现的症状不同又可分为：抗哺乳动物β-毒素，抗昆虫兴奋性β-毒素，抗昆虫抑制性β-毒素和TsVII或γ型蝎毒素。抗哺乳动物β蝎毒素，表现为对哺乳动物的高毒性，并在膜片钳下表现出可调节哺乳动物脑中钠通道电流的作用；抗昆虫兴奋性毒素即使以毫克级别注射到哺乳动物体内（如小鼠脑内）也无毒性表现的；抗昆虫抑制性毒素，经注射性给药可诱发昆虫的迟缓性瘫痪，利用膜片钳技术，抗昆虫抑制性毒素使轴突胞膜动作电位向强去极化方向移动；第四类β-毒素是对于昆虫和哺乳动物的钠通道都有高活性作用，例如Lqhβ1毒素在注射给药于青蝇幼虫时有典型的抑制作用。

钾离子通道

BmTX蝎毒素基因组结构

第一类是以Charybdotoxin（CTX）为代表，分子中有三对二硫键，配对方式为C1-C4，C2-C5，C3-C6，但CTX对钾离子通道亚型的选择性不高，这反而使得它的用途相当广泛。，从1990年起，ChTx被开发为实验室商品。它可阻断含高电导Ca激活的K通道（BKCa）、电压依赖性K+通道（如淋巴细胞和果蝇Shaker K通道）、A型K通道（卵母细胞）、小电导Ca激活的K通道（Aplysia神经细胞），并且可作用于神经细胞、血液细胞和破骨细胞中的电压依赖型Kv1.3（Shaker钾离子通道的一种）钾离子通道。其特征是它们的N端为焦谷氨酸残基，有70%的氨基酸序列相似性，且在分子的第2与第14位上均分别坐落着保守的Phe和Trp残基。类似的毒素还包括CTX-Lq2、1beriotoxin（1bTX）、BmTX和PBTX等。

第二类是Noxiustoxin（NTX）为代表，最早由墨西哥Centruroides noxius蝎的毒素中分离出，包括从5种蝎毒中分离出来的8种多肽，也是最早报道的蝎钾离子通道阻断剂。主要作用于电压依赖性K通道，延长动作电位持续时间，并且对Ca激活的K通道（KCa）也有微弱的抑制作用。此类毒素有80%的氨基酸序列相似性，而与第一类蝎毒素仅有40%的相似性。NTx能够以剂量依赖的方式可逆地阻断鱿鱼轴突标本的延迟整流钾离子通道、大鼠骨骼肌标本中的BKCa和人T淋巴细胞中的电压依赖型钾离子通道。类似的毒素还有MgTX、CoTX1、CITX、TsKa和HTX等。

钾通道结合模式

第三类是以Kaliotoxin（KTX）为代表，最早从北非蝎Androctonus martetanicus mauretanicus的粗毒中分离得到，包括从7种蝎毒中纯化到的9种多肽，由37-38个氨基酸残基组成。此类毒素有80%-90%的氨基酸序列相似性，而与第一、二类相比有40%-50%的相似性。可以阻断电压依赖性钾通道，包括高电导Ca激活的K通道（BKCa）。类似的毒素还有Ag-itoxin 2（AgTX 2）、AeTX 3、KTX 2和KTX 3等。

第四类是以LTX1、P05、BmP05为代表的毒素，它们均由31个氨基酸残基组成，有84%的氨基酸序列相似性。它们对小鼠的毒性很强，脑室注射的半致死量低于2μg/kg鼠，可以与apamin竞争结合鼠脑突触膜上的apamin受体，能特异性地阻断不同细胞类型中的低电导、Ca激活、apamin敏感的钾离子通道（low-conducta-nce，Ca-activated，apamin-sensitive Kchannel，SKCa）。

第五类为TSK毒素，由巴西产蝎Tityus serru-latus毒素中分离的一种35肽，在C端含有独特的-Cys-Asp-Cys-三肽结构。特异性作用于apamin敏感的小电导Ca激活的K通道（SKCa）。且RodriguesAR等学者发现TsTX-Ka可高亲和力、可逆性地阻断爪蟾卵母细胞上Kvl.3通道（Shaker K通道的一种亚型）。

第六类是以MTX（Mauxotoxin）为代表，由北非蝎Scorpio maurus毒素中分离出，包括3种蝎毒中分离到的5个多肽，大小介于34～37个氨基酸残基之间，MTX分子中含有与其他毒素位置不同的4对二硫键，为：C1-C4，C2-C5，C3-C6和C7-C8。其他几种的配对方式为：C1-C5，C2-C6，C3-C7，C4-C8。可阻断电压依赖性K+通道，如果蝇的ShakerK通道、Apamin或KTX敏感的K通道。类似的毒素还有Pi1、HTX1、Pi4等。

第七类为以P01为代表，由28-29个残基组成，包括从3种蝎毒中分离到的4种多肽，是迄今发现最小分子的蝎毒素组，有76%的氨基酸序列相似性。主要作用于apamin敏感的小电导Ca激活K通道（SKCa），但相对结合能力较弱。对小鼠都毒性很弱（脑室注射至mg水平仍无反应）。因此，尽管将这4个多肽由于结构类似而被归入钾离子通道毒素类，但是它们的主要的功能还有待发掘。类似的毒素还有BmP01和LPII等。

第八类是以BmP02为代表，包括从两种蝎毒中分离到的3个多肽：BmP02、BmP03和LP1，由中国产蝎Buthus martensi Karsch粗毒中分离的28肽，含有3对二硫键，氮基酸序列仅有1个残基差异。微弱作用于apamin敏感的小电导Ca激活的K通道（SKCa），对小鼠没有致死毒性。进一步研究表明BmP02能够减弱兔心肌细胞的瞬时外向钾离子流，因此认为BmP02可以作为研究瞬时外向钾离子通道的工具。

第九类是以BTK-2为代表，由印度红蝎Buthus tamulus的粗毒分离所得的一种K通道阻断剂，有32个氨基酸通过6个保守的cys交联组成，分子量为3452Da。BTK-2与其他K+通道阻断剂有40%-70%的序列相似性。

蝎毒素基因内区对比

当然，这种分组并不是绝对的，各类毒素之间不论在结构上，特别是在生物活性方面都有交叉重叠现象，比如CTX除作用于BKCa外，还作用于淋巴细胞中的Kv，果蝇shaker的Kv，爪蟾卵母细胞表达的A型通道（KA）以及来源于Aplysia的SKCa等；NTX除了抑制Kv外，对钙激活钾通道（KCa）也有弱抑制作用；MTX除了抑制shaker钾通道以外，还抑制apamin和KTX与大鼠脑突触体膜的结合。

钙离子通道

这类毒素只分离到了两个：IpTxA和Maurocalcine，从蝎Pandinus imperator和Scorpio maurus palmatus的粗毒中分离得到，均由33个氨基酸残基组成，分子中有3对二硫键，同源性达82%，对小鼠的LD50为20μg/鼠，能够可逆地作用于肌肉型Ryanodine受体（RyRtype 1），使细胞处于持久的亚通透状态。

钙通道毒素富含碱性残基，可以与细胞膜上荷负电的脂肪酸分子相结合，破坏脂双层后进入膜内与胞内Ryanodine受体相作用。与RyRs结合的分子机制同双羟基嘧啶受体II-III环相同，通过与Rryanodine受体之间的作用，激活内质网中Ca2+的释放。

氯离子通道

氯通道毒素（chlorotoxin）是从Leiurus quinquestri蝎毒液中经过凝胶过滤，及HPLC分离纯化得到的一种多肽，它对神经胶质瘤特有的氯通道（gliomaspecific chloridechannel，GCC，在正常脑组织中则不含有）有特异亲和力。分子量为4070，有4个二硫键，由36个氨基酸残基组成。类似的毒素还包括BeI1、BeI5、AmmP2等。氯毒素可抑制原发性脑胶质瘤的侵袭、转移。

>分子量

按其分子的大小，可被分为长链和短链两大类。长链毒素主要作用于可兴奋细胞的Na通道，主要成分是一类由60-70个氨基酸残基组成的单链神经毒素（Neurotoxic polypeptides），它们作用的靶位主要是在神经可兴奋膜上的电压依赖性钠离子通道（Voltage-dependent Nachannels）；而短链毒素则能作用于Ca通道、K通道或Cl通道。

>作用机制

按作用机制可分为神经毒素和细胞毒素。

>作用对象

按作用对象可分为哺乳动物毒素（MTx，在粗蝎毒中含量高达10%-50%），脊椎动物毒素，昆虫毒素，即抗昆虫蝎毒素（ITx，在粗蝎毒中含量低于1%），甲壳动物神经毒素（CTx）。其划分的依据是根据把一定剂量的蝎毒多肽注射进不同的实验动物小鼠、麻蝇或家蝇、等足类甲壳动物，或将药在不同的离体动物或离体标本所表现的中毒反应，相应地进行分类。其中哺乳动物毒素根据药理和电生理效应又可分为 α 和 β 两型，α 型毒素通过抑制细胞膜上钠离子通道失活而使钠电流衰减，动作电位时程显著延长，而 β 型毒素主要影响钠通道的激活，使电压依赖性的钠激活曲线移向较负的膜电位，即去极化引起的兴奋效应。不过现有研究表明，对MTx和CTx的定义并不严格分明，MTx和CTx对3种动物均有不同程度的毒性，只不过对哺乳动物和甲壳动物的麻痹作用更敏感而已，而ITx的定义相对较为合理些。

1971年，Zlotkin等率先从非洲蝎Androctons australis纯化出抗昆虫蝎毒素Aa IT，并建立了抗昆虫蝎毒素的鉴定方法，该方法采用麻蝇Sarcophaga foalconta幼虫为鉴定材料，后来陆续也有采用家蝇、蟑螂、蝗虫等昆虫。依据作用效应可将其分为具有快速收缩型麻痹效应的CP型（excitory-constractive paralysis）和引起昆虫肌肉缓慢松弛直到完全麻痹的FP型（flaccid-depressant paralysis）。

如以受体位点及电生理作用为分类依据，ITx可进而分为4类：兴奋（exceitory）型、抑制（depressant）型、α型和β型。当然，在抗昆虫蝎毒素中，对哺乳动物（或甲壳动物）和昆虫都有毒性的毒素也有存在，不过其中有些毒素对昆虫的毒性远大于对哺乳动物的毒性。

>毒理

>毒性

五类蝎动物毒素占支配地位氨基酸

用序贯法测得蝎毒最小致死量对兔为0.07mg/kg，小鼠为0.5mg/kg。小鼠静脉注射蝎身煎剂的LD50是6.148g/kg，蝎尾为0.88g/kg。不同地区产的蝎毒可能差异很大，辽宁产蝎毒对小鼠腹腔注射LD50为10.3mg/kg，河南和山东产蝎毒对小鼠腹腔注射LD50为2.4mg/kg。河北产蝎毒对小鼠静脉注射LD50为2.79mg/kg，抗癫痫肽对小鼠静脉注射最大安全量为5.6mg/kg。AEP对小鼠静脉注射的最大安全量为5.6mg/Kg，广州产蝎毒的LD50为3.38mg/Kg（未注明给药途径）。

融合蝎毒素蛋白的生物学活性及杀虫效果检验

毒性反应常常表现为呼吸系统毒性反应与神经系统中毒反应。蝎子叮咬后几分钟内就能起症状，通常5h内症状会达到最严重程度。主要表现为局部灼痛，感觉过敏，红肿和淤斑；和瞳孔散大，眼球震颤，唾液分泌过多，吞咽困难和躁动等中枢神经系统、自主神经系统症状；偶尔表现出呼吸和心脏衰竭，甚至死亡。世界各地被不同高危险性蝎子叮咬的受害者都具有相似的症状，如大量释放儿茶酚胺、胰高血糖素、皮质醇、血管紧张素II、胰岛素以及血糖水平上升等激素水平，最后多功能器官衰竭而死亡。给予麻醉家兔静脉注射蝎毒0.5mg/kg，使其动脉血压升高，心率减慢，心律不齐，呼吸频率逐渐减慢，最终因为呼吸停止而死亡。蝎毒还可对细胞色素氧化酶和墟泊酸氧化酶系统产生影响，使得胎儿骨化中心延迟或消失，致使胎儿骨骼异常，具有致畸作用。蝎毒对人血淋巴细胞不具备诱变作用，但可产生明显的细胞毒性作用。

研究表明，蝎毒在体内作用迅速，但半衰期短，全身急性中毒症状在数小时后即有可能好转，最多延迟1-2天。蝎毒经腹腔注射可迅速扩散至全身（不通过血脑屏障），而蝎毒灌胃的LD50是腹腔注射LD50的数百倍，灌胃抗癌的有效剂量与后者相当，因毒性蛋白不易通过胃肠黏膜，加上有胃酸作用，一般中毒症状不明显。因而蝎毒作为抗肿瘤药物口服安全系数较大。在蝎毒抗肿瘤的应用过程中，如患者上消化道粘膜有缺损或胃酸分泌较少，则口服剂量应严加控制，以防中毒。

>作用机制

钠离子通道

作用于氯离子的蝎毒素多肽

作用于钠通道靶受体结合位点4上的毒素被框定的仅有α型。它们主要产自南北美洲的蝎品种。其中CssII毒素被认为是作用于该位点的标志性调制剂。它们一般由60-66个氨基酸残基组成，位于其分子一侧的疏水性区域被认为可能在促进毒素与其靶受体结合位点的相互结合过程中起重要作用。

β-蝎毒素与其靶受体位点4的高亲和性结合可使钠通道的激活相电压朝超极化方向移动，而对钠通道的失活相几乎没有影响。该类毒素在靶受体上有两个高亲和性平衡态结合位点（Kd=0.1nmol/L和5nmol/L），它们与其靶受体位点的结合不受细胞膜电位和其他毒素的影响。但不同β-蝎毒素之间能够相互竞争结合。β-蝎毒素只有在通道预先去极化开放的前提下才能偏移钠通道的激活阈电位，它的结合依赖于受体位点特定的构象。电压感受器捕捉（Voltage-sensorTrap-ping）模型认为：在预先去极化刺激下，诱发钠通道开放，电压感受器S4片段向外移动，β-蝎毒素可与靶受体位点IIS3-S4环结合，即与IIS4片段的胞外区相互作用，稳定地捕捉到S4片段，使它保持在活化位置。定点突变实验证实，钠通道β-亚单元的多个胞外环是β-类蝎毒素的高亲和力结合位点，其中同源区域II的S1-S2胞外环和S4片段胞外末端的S3-S4环最为重要。位于IIS3-S4环的Gly-845残基和位于IIS1-S2的Pro-782残基也是β-蝎毒素的高亲和力结合位点之一，且Gly-845是β-类蝎毒素改变电压依赖性活化向超极化方向移动的必要因素。

另有两类长链蝎毒素即兴奋型和抑制型抗昆虫毒素也被归属于β类蝎毒素亚型。它们大多产自于欧亚大陆的蝎品种，具有类似于β-蝎毒素的作用方式：均能影响昆虫钠通道的活化过程；与昆虫靶受体的结合不依赖于膜电位；它们在昆虫神经标本上的结合能被β-蝎毒素竞争取代。兴奋性抗昆虫毒素与昆虫钠通道只有单一的高亲和力、低结合容量结合位点；抑制性抗昆虫毒素则在昆虫神经细胞膜上有两个不相关的靶受体结合位点：一个为高亲和力低结合容量位点，另一个为低亲和力高结合容量位点，其中高亲和力位点与兴奋性抗昆虫毒素的结合位点十分接近，但并不完全雷同。分子结合实验提示，昆虫钠通道结构域I，III，IV的膜外区域可能构成了抗昆虫毒素的复合结合位点。

钾离子通道

Martentoxin 对胞内钙稳态的影响

被蝎子叮咬的人出现高钾血症或者低钠血症，蝎毒中包含的大量离子通道阻断剂干扰了正常钠钾平衡。内皮细胞不表达电压门控钙通道，但是钙稳态对于内皮细胞的功能具有非常重要的作用。细胞膜上表达的K通道被认为是调节细胞膜电位，以此来影响胞内钙水平。K通道参与神经元的调节和心电模式，肌肉的收缩，神经递质的释放，激素的分泌，细胞分泌物的调节和淋巴细胞的激活。内皮细胞膜上主要有4种钾离子通道：大电导钙激活钾通道（BKca）、中间电导激活钾通道、小电导钙激活钾通道和电压门控钾通道。

内含子

作用于K+通道的蝎毒素分子

不同的毒素基因类型，其内含子的大小明显不同，呈现明显的超家族分布，Na通道毒素的内含子大多在300-590bp之间，内含子较长，有3个则更长；而K通道毒素及Cl通道毒素的内含子在74-125bp之间（长链K+通道毒素除外），内含子较短；有些毒素基因则不含有内含子。这些不同类型毒素基因可能起源于同一种原基因，其内含子与外显子协同进化，有一些基因的内含子在进化过程中被切除。内含子大多插入信号肽之中某一氨基酸密码子的第1位与第2位碱基之间，距离该基因起始（ATG）43-55bp之间。α类Na通道毒素的内含子一般插入-4位小的非极性氨基酸编码碱基之中，β类Na通道毒素的内含子则一般插入在-4或-6位非极性或极性氨基酸编码碱基中；K通道毒素和Cl通道毒素插入-5-10位的氨基酸之中。

膜毒素

国内外学者通常认为蝎毒的毒性主要是通过影响细胞膜上的钠、钾离子通道而发挥作用，但也有人认为蝎毒可能是通过与细胞膜上的膜脂-膜蛋白相互作用产生其生理与药理作用的，所以，也称蝎毒为“膜毒素”。有人用山东产的马氏钳蝎新鲜粗毒为原料，经CM-Sephadex G-50和SP-Sephadex C-25两步层析，得到3个纯化部分，其毒性最强的BmK4 LD50=0.34Lg/g体重，比粗毒提高40～100倍（粗毒LD500.34Lg/g体重），分子量分别为6600，5000和8500；等电点分别为8.7，9.1，9.1。实验发现，纯化的峰Ⅲ对人红细胞膜的Na-K-ATP酶具有类似乌本苷（ouabain）的抑制作用，10-6mg/mL时抑制率可达25%～40%，纯化的3个组分还可降低人红细胞膜的流动性，说明蝎毒的毒性作用与其对细胞膜的相互作用有关。但这方面研究很少。

>解毒

对于蝎子叮咬伤害，中国古书上曾有一些相关治疗方法。陶隐居在《集验方卷九》中云：蝎有雌雄，雄者螫人痛止在一处；雌者痛牵几处。若是雄者用井泥敷之，温则易；雌者当用瓦屋沟下泥敷之。又云：曾经螫毒痛苦不可忍，诸法疗不效，有人令以冷水渍指亦渍手，即不痛，水微暖复痛，即易冷水，余处不可用冷水浸，则以故布拓之，小暖则易之，皆验。《本草备要鳞介鱼虫部》中对蝎毒的治疗描述为：人被蝎螫者，涂蜗牛即解。临床上需要通过早期治疗来尽力挽救患者性命。治疗药物通常包括：哌唑嗪、血管紧张素转换酶（ACE）抑制剂、胰岛素、抗毒血清等。

早期宜用1：5000高锰酸钾溶液洗胃，然后内服活性炭20-30g。静滴5%葡萄糖盐水2000-3000mL，促进蝎毒素排泄，以达到水电解质平衡。中毒后出现全身症状者，予10%葡萄糖酸钙10ml静滴；10%水合氯醛保留灌肠；阿托品1-2mg肌肉注射；可的松100ml静脉滴注，同时给予抗组织胺药物，防治低血压、肺水肿；也可注入抗蝎毒血清，能够迅速缓解中毒症状。中医治疗方法：金银花30g，半边莲9g，土茯苓、绿豆各15g，甘草9g，水煎2次，合在一起，早晚分服，有中和毒性或解蝎毒毒素的作用。研究报道显示，抗蝎毒血清与哌唑嗪联合使用能够大大提高患者的恢复速度，而抗毒血清scorpion-specific F（ab´）对重症儿童患者使用后，4h内就能够解除临床综合症状。

>应用

蝎作为药物早在至少宋代就已经得到广泛应用，历代医家论述全蝎功效大体类似，即走窜之力迅速，能走窜四肢、搜尽一身之风邪，并能引诸药达病所，为治风要药。治疗小儿风痫、口眼歪斜、痎疟、骨节疼痛、诸风疮、女人带下之证。一切内虚似风之症切忌。但蝎毒类似蛇神经素，服药不当或过量的不良反应包括严重的过敏反应，临床上表现全身剥脱性皮炎、大疱性表皮坏死松解症和剧烈腹痛。而且全蝎对心血管、泌尿系统也有损害。患者用药后可能出现心悸、心慌，心动过缓，血压升高，继之血压突然下降，小便涩痛不利，尿少，尿蛋白等反应。而且蝎毒对骨骼肌有直接抑制作用，可诱发骨骼肌自发性颤搐和强直性收缩，最后导致不易恢复的麻痹。全蝎提取液还可对非特异性免疫和体液免疫功能有抑制作用。而且，全蝎盐制后，其有毒微量元素钯含量明显增高，提示盐制后可能使其毒性增加。故临床上应严格遵循其使用范围、剂量及方法，应详细询问患者病史、既往史、过敏史，切不可忽视患者的体质及个体差异。对于连续用药者，应加强监护，以防发生体内蓄积中毒。

传统运用蝎毒素的方式都是“清水漂去盐质，晒干或微火焙用”，盐制法确实可以提高Cu、Mn含量，且有毒微量元素Pb含量明显降低。但全蝎的主要成分蝎毒素是一种毒性蛋白，长时间受热大部分被破坏，影响药效。根据研究资料看，盐水煮的目的在于利用盐的高渗作用，避免全蝎腐烂变质，虽然这样实际上降低了主体成分蝎毒的作用。而盐制造成处方量不准，盐的成分不同对药材各种元素含量有影响，并且降低了蛋白质、氨基酸等成分的含量，提高了总灰分与酸不溶性成分的含量，因此有人建议取消传统的盐水煮制法。

>镇痛

全蝎及其制剂对多种难治性疼痛有较好的抑制作用。中国对全蝎的镇痛作用研究始于20世纪80年代，将全蝎蝎身与蝎尾分开，分别用100℃热水提取，提取液过滤，调节等渗，pH7.2溶液，用大鼠和小鼠常规热辐射用甩尾及醋酸扭体法测定，蝎身和蝎尾制剂不论灌胃或静注，对小鼠内脏痛、皮肤痛及刺激大鼠三叉神经诱发皮层电位均有较强的抑制作用，可能是作用于中枢与痛觉有关的神经元而发挥镇痛效应，蝎尾的作用比蝎身强5倍；镇痛作用为粗制蝎毒的3倍，同时蝎尾较蝎身毒性约大6倍，镇痛作用强度与剂量呈S型曲线，与阿斯匹林、安痛定和吗啡进行比较，蝎毒0.89mg/kg作用与安痛定最大强度相似；蝎毒对皮肤灼痛亦有明显镇痛作用，效果随剂量增加而加强。蝎毒还对三叉神经电刺激在皮层诱发电位的N波有明显压抑作用，0.15mg/kg蝎毒对N波抑制率与大剂量（10mg/kg）吗啡相近。

虽然全蝎及其粗毒素具有一定的镇痛效果，但如临床直接应用则有较大的毒副作用。为减少这种副作用，一般是对蝎毒进行分离纯化，提取出具有镇痛作用的单一有效成份。有人用凝胶过滤及离子交换层析法从东亚钳蝎毒中分离纯化出一种蝎毒镇痛活肽，蝎毒素-Ⅲ（Tityystoxin-Ⅲ，简称TT-Ⅲ），小鼠光热甩尾法实验结果TT-Ⅲ（0.424mg/kg）使痛阈（甩尾反应时间）提高4倍，侧脑室注射TT-Ⅲ抑制皮诱发电位N波与等剂量吗啡相似。利血平化后，对皮层诱发电位N波失去抑制作用。由侧脑室注射注入5-HT后，TT-Ⅲ对N波抑制率恢复到68.9%。将蝎毒注射到大鼠侧脑室，痛阈迅速明显升高且能维持较长时间，表明蝎毒经外周给药时，以某种特殊方式透过血脑屏障，作用于中枢某些镇痛结构而发挥镇痛作用。向大鼠中脑导水管周围灰质（PAG）内微量注射蝎毒和吗啡，以热辐射为指标，作用强于吗啡4倍，其机制可能在于蝎毒通过大鼠中脑导水管周围起作用。

有人通过两步层析法从粗毒中分离纯化了镇痛活性肽SV-IV，临床验证表明从蛛网膜下腔注入后可显著压抑屈肌反射，提示SVC-IV镇痛机制与吗啡不同，不是通过阿片受体发挥镇痛作用。而且不但对大鼠急慢性躯体痛有显著的抑制作用，并具有一定的促进神经再生之特殊功效。可能是由于其能改善神经损伤局部粗细神经纤维的形态和功能。应用离体脑片技术及细胞内生物电记录方法研究表明蝎毒的某些活性物质对海马区痛放电有抑制作用，其作用途径一方面通过激活内源性阿片系统，另一方面增加乙酰胆碱的释放，从而协同蝎毒的镇痛作用。且与血压无关。已用大、小鼠及猴三种动物五种模型对蝎毒的依赖性进行评价，结果表明蝎毒不具备阿片类的身体依赖性。提示蝎毒有效镇痛成份在临床应用中不会产生像吗啡样的依赖性问题。

>免疫

全蝎及其提取物可提高巨噬细胞的非特异及特异性免疫反应。通过单核-巨噬细胞碳粒廓清功能测定发现蝎毒乙醇提取物TSV可明显增强巨噬细胞的廓清吞噬能力，以不同浓度全蝎粉混悬液对小鼠进行药物干预，发现高、中、低剂量全蝎组均可明显提高小鼠腹腔巨噬细胞对红细胞的吞噬率和吞噬指数。原因可能是TSV刺激巨噬细胞分泌IFN-γ，从而使巨噬细胞分泌NO增加，且具有剂量-效果关系，而TSV对巨噬细胞分泌无明显影响，说明可提高巨噬细胞特异性反应。这可能也就是全蝎作为传统中药能广泛用于类风湿性关节炎、红斑狼疮等免疫性疾病的治疗的机制之一。

有人对超低温冷冻粉碎制成的全蝎粉进行了免疫功能试验，结果表明，全蝎粉可促进小鼠巨噬细胞吞噬功能，促进溶血素、溶血斑形成，促进淋巴细胞转化，说明全蝎粉对小鼠免疫功能具有较好的促进作用，可作为免疫兴奋药。通过分别给小鼠灌服全蝎与蝎身煎剂（2g/kg），6天后，发现小鼠网状内皮系统对碳粒的廓清作用和血清半数溶血指数值均明显降低，二者对非特异性免疫和体液免疫功能有相似的抑制作用。这说明不同的用药方法作用有异，与临床上治疗肿瘤时常以全蝎粉吞服为用、治疗痹症时常以煎剂入用是吻合的。

>抗癌

蝎毒治疗肿瘤的优点有许多，如蝎毒来源丰富，蝎毒有效成分较其他肿瘤化疗药物不良反应小，蝎毒不抑制肿瘤宿主的免疫功能，甚至增强机体的免疫功能，蝎毒对人直肠腺癌细胞有显著抑制作用，而腺癌细胞对化疗和放疗不敏感等。研究已经表明，用蝎毒治疗晚期肝癌、肺癌、鼻咽癌和胃癌患者，生存期较对照组有所延长。实验证明，蝎毒小剂量（半数致死量的1/10-1/30）具有明显抗肿瘤作用及抗凝和促凝双向效应，当然大剂量（亚致死量或超过半数致死量）则产生严重毒副作用。通过将乙醇加热回流法制取的全蝎提取液注射于带瘤小鼠皮下，发现可使网状细胞肉瘤（SRS）和乳腺癌（MA-737）两种瘤组织的DNA明显减少，并使肿瘤生长得到明显抑制。进一步研究发现，全蝎粗提物（全蝎粉经乙醇提取后进一步减压、浓缩而得）可使体外培养的人体子宫颈癌细胞（Hela细胞）全部死亡脱壁，并呈现明显的量效关系；不但对肺腺癌（LA-795）带瘤小鼠的肿瘤生长有明显抑制作用，还可防止其胸腺萎缩，恢复并增强胸腺的免疫功能，故停药后机体对肿瘤的生长仍有较高的抑制率。

全蝎的醇制剂在体外能显著抑制人肝癌细胞呼吸，并对结肠癌和人肝癌细胞的生长均有明显抑制作用；对全蝎的不同部位进行分段提取，观察到蝎尾提取物（灌胃法）对肉瘤（S180）接种前后的抑瘤率分别为45.0%和47.6%，而蝎体提取物则无抗肿瘤作用。表明蝎尾提取物对肿瘤兼有预防和治疗的双重作用。进一步研究发现，干燥蝎尾的粗提物与蝎毒在成分及生物活性方面非常类似，均具有明显的抗肿瘤作用。

蝎毒的抗癌机制并不太明确，研究认为，蝎毒可抑制Eca109，S180等多种癌细胞的生长，并使分裂指数及克隆形成率降低；对Eca109细胞具有细胞毒作用，并抑制Eca109细胞内线粒体脱氢酶的活性，使线粒体脱氧酶活性下降，导致细胞代谢降低，细胞缺氧，甚至因代谢紊乱而死亡，而蝎毒对正常人血淋巴细胞无诱变作用。实验证明，蝎毒小鼠腹腔注射10天后，艾氏腹水癌带瘤小鼠的生命延长率为52.04%-54.38%；停药10天后，带瘤小鼠的体质量抑制率尚为24.2%-31.1%，表明蝎毒对带瘤小鼠的肿瘤抑制及延长其生命有意义。蝎毒的抗癌机制可能与其多肽有关，比如APBMV（antineoplastic polypeptide fromButhus MatensiiVenom）是从东亚钳蝎中分离的多肽类物质，对人低分化鼻咽癌上皮细胞CNE 2Z、人早幼粒白血病细胞HL 60、人肝癌细胞株SMMC 7211、人胃癌细胞株MCG803、人食管上皮癌细胞株Eca 109、小鼠肝癌H22和小鼠黑色素瘤（melanoma B16）的生长具有明显的抑制作用。

另外，蝎毒素含有的靶向氯离子通道阻断剂也可能有其作用，比如脑神经胶质瘤细胞表现一种独特的氯电流（称GCC电流），且表达量与肿瘤恶化程度正相关，而该GCC电流形成的主要原因是由于肿瘤细胞表面存在的一种特异性氯离子通道的异常表达，而这种电流在正常细胞中表达量很低或不表达。

蝎毒在治疗白血病方面可能有特效，因为粘附及侵袭是白血病发生髓外浸润的重要环节。而蝎毒及其组分可以减少白血病细胞从骨髓内的逸出，抑制白血病细胞对血管内皮细胞的粘附及跨血管迁移，干预白血病细胞对细胞外基质的降解。通过对NOD/SCID小鼠注射白血病患者骨髓单个核细胞建立白血病小鼠模型，再给予不同浓度PESV观察模型鼠体内MMP2、MMP9表达的变化，探讨蝎毒阻抑白血病细胞外基质降解与髓外浸润机制。结果显示，给药各组小鼠体内MMP2、MMP9表达水平均低于模型组，说明蝎毒对MMP2、MMP9过度表达具有抑制作用，其抑制效果与蝎毒浓度相关，证实蝎毒能有效地干预白血病细胞对细胞外基质的降解，阻抑髓外浸润的发生。通过观察比较小鼠外周血中白血病细胞状况及小鼠生存状态显示，给药各组小鼠外周血白细胞计数、血涂片及生存状态也均优于模型组。说明蝎毒能够降低动物模型体内白血病细胞的数量，抑制白血病细胞增殖。

有人以全蝎为主药，配以解毒、扶正的中药制成全蝎解毒液（全蝎、蒲公英、败酱草、黄芪、党参），治疗急性早幼粒细胞性白血病患者，结果显示全蝎解毒液能有效治疗急性早幼粒细胞白血病。中国中医研究院使用全蝎复方（全蝎6g，炙蜈蚣6g，僵蚕6g，土鳖虫6g，蜂蜜500ml）治疗29例白血病，缓解者有25-64.1%；食欲不振、临床症状及血象改善者有65-80%。

>抗凝血

血栓形成的病理实质与血管受损、血流动力学改变、血凝异常、血小板功能亢进及纤溶活性降低等有关。通过全蝎提取液对家兔实验性动脉血栓的影响研究，发现全蝎能明显延长活化凝血活酶时间（APTT），凝血酶原时间（PT），凝血酶时间（TT）。说明全蝎对内源性及外源性凝血均有抑制作用。进一步研究表明全蝎液浸膏体以间接纤溶为主，在改变血液组分性质方面起抗栓作用。蝎毒纤溶活性肽对血管内皮细胞分泌纤溶因子的影响研究，表明蝎毒纤溶活性肽作用于内皮细胞，使t-PA活性增强，PAI-1活性降低，t-PA/PAI-1比值增大。同时发现全蝎提取液可通过抑制血小板聚集，减少纤维蛋白含量和促进纤溶系统活性等因素抑制血小板形成。

采用薄层色谱法和纸色谱法从蝎毒中得到的抗凝活性成分进行鉴定和分析。结果显示全蝎抗凝活性成分中无生物碱、糖类、甾体和萜类存在，双缩脲反应法显示为蛋白质和多肽物质。以0.3%的茚三酮为显色剂，正丁醇：乙酸：冰醋酸：水（4：1：1：2）为展开剂，并用14种已知氨基酸作为对照品同时展开，首次从供试品中分离得到6个不同组分的斑点，样品与对照品展开时有些氨基酸Rf值非常接近，在相同位置上有相同颜色的斑点，故推测该抗凝活性肽可能由天冬氨酸、赖氨酸、甘氨酸、酪氨酸等14种氨基酸组成。且该活性肽水溶液常压下高温煮沸不易破坏。

不同剂量的蝎毒活性多肽（SVAPS）可不同程度的抑制血小板聚集（P<0.05或P<0.01），SVAPS 剂量越大，凝血酶、ADP所诱发的血小板聚集率越小，即SVAPS抗凝血酶，ADP诱导的血小板聚集作用呈明显量效关系。过蝎毒活性多肽对内皮细胞释放PGI2和NO的影响研究结果显示，蝎毒活性多肽浓度为1.5、10、20mg/L时均明显表现出促进PGI2释放作用。

许多中药材里的宏量和微量元素对药材的药效药性有很大的影响，而全蝎的主要活性成分是蛋白质、氨基酸等物质，其中蛋白质含量最高，无机阳离子的加入，可能与其中的蛋白质发生作用，使凝血时间缩短。

>心血管

静脉注射蝎毒60mg/kg，能使大鼠血压升高，心肌收缩力增强，显著改善左心室收缩功能，其升压作用与肾上腺素α受体有关，正性肌力作用与肾上腺素β受体关系不大。静脉注射蝎毒0.5mg/kg，能使麻醉兔左心室的内压升高；在灌流液内加入蝎毒，能使离体豚鼠心脏的心肌收缩张力明显增强，同时会引起心率减慢和心律不齐。蝎毒能增加兔乳头肌的收缩力，并引起主动脉条收缩，可能与其激活细胞膜钙离子通道，增加膜对钙离子的通透性有关。

蝎毒和全蝎提取液对离体蛙心收缩和心率具有较强的抑制作用；蝎头部和四肢的提取液对心脏收缩也具有抑制作用；尾部对离体心脏收缩则有兴奋作用。另外蝎毒对血小板聚集功能的影响有助于减少斑块形成，延缓动脉粥样硬化进程。

>抗癫痫

有人研究了河北产钳蝎蝎毒及抗癫痫肽(AEP)对咖啡因、美解眠、士的宁诱发的三种小鼠惊厥模型的作用，并与安定进行了比较。结果显示，AEP对抗咖啡因性惊厥的作用较强，惊厥发生率、惊厥程度、平均惊厥总持续时间、死亡率等四项指标均显著下降，明显优于安定;使美解眠性惊厥的四项指标亦明显下降，但稍弱于安定;对士的宁性惊厥的作用强度与安定相似。蝎毒的抗惊厥作用较AEP弱，对三种模型的作用强度顺序与AEP相同，与空白对照组比较无显著性差异。

蝎毒的作用机理尚不明确，可能与单胺类神经递质的释放有关，它能减少γ-氨基丁酸（简称GABA）对中间神经元的损伤，并使GABA释放量增加。提高大脑皮层GABA受体的集合活性和降低大脑皮层NMDA受体的结合活性，以使神经元兴奋性有效地降低，从而起到抑制癫痫发作的作用。通过KA癫痫大鼠经蝎毒处置3周后，与实验对照组相比，蝎毒治疗后可防止KA癫痫大鼠脑内前深梨状皮层T区κ阿片受体与NR2B免疫反应反应阳性细胞数下降，对癫痫的敏感性降低。蝎毒还能选择性地增加癫痫敏感大鼠海马强啡肽原mRNA（PDYN mRNA）、胆囊收缩素原mRNA（PCCK mRNA）表达，提示蝎毒能加强生理性抗癫痫作用。癫痫大鼠经BMK蝎毒处置后，腹侧海马门区PDYN mRNA阳性神经元数目明显增加，表明蝎毒能翻转腹侧海马门区PDYN mRNA的表达水平，选择性地增强海马门区DYN能抑制性中间神经元的功能。这很可能是其抗癫痫反复发作的重要细胞分子机制之一。

蝎毒耐热蛋白（scorpionvenomheresistantprotein，SVHRP）可诱导培养海马神经元NPY阳性反应和NPYmRNA的表达。同时还发现SVHRP对KA诱导的原代海马神经元的兴奋毒性损伤具有明显的保护作用，可能与SVHRP促进NPY合成有关。还能抑制急性分离海马神经元电压依赖性钠电流，改变钠通道的动力学特性，抑制其激活，促进其失活，从而降低神经元兴奋性。BmKIM可以提高钠电流的阈值，通过阻断钠通道而使谷氨酸的释放减少来对癫痫起抑制作用。

蝎毒中的一系列短链肽能特异性地阻断电压门控的钙离子激活的钾电流，而钾离子延迟电流的阻断势必会降低神经元的兴奋性，从而减轻发作。还可以提高KA癫痫大鼠前深梨状皮质T区Bcl-2蛋白的表达。全蝎初提液可以使KA癫痫模型大鼠DGCs、CA1、CA2、CA3椎体细胞核内c-Fos表达明显减少，还可以抑制脑啡肽原（PENK）mRNA表达增加，从而可明显降低海马神经元兴奋性及抗癫痫发作敏感性形成。全蝎还对caspase-8具有一定的抑制作用，同时也使生理性的抗癫痫机制增强。

进一步研究发现蝎毒抑制神经胶质细胞增生的机制主要是通过下调GFAP基因表达的转录因子，从而抑制GFAP的表达，防止胶质化的形成，是其抗癫痫反复发作的重要机制。在马桑内酯致痫的大鼠模型上，通过侧脑室注射蝎毒素，发现癫痫发生率大大降低，且发作程度也有所减轻，其表现是给予蝎毒素的大鼠无任何大发作的行为，并且小发作的平均持续时间也显著短于对照组，脑电图多呈散在单个痫样波，提示蝎毒素对癫痫发作时的神经细胞同步放电，放电的传播有较强的抑制作用。

临床应用

有人利用全蝎、地龙、僵蚕、石菖蒲、郁金等药，共蜜为丸，每丸 3g，白开水送服，用于治疗癫痫病 607 例，总有效率93. 4 %。利用全蝎、天麻、胆南星、石菖蒲等组方制成消痫灵散，按每千克体重0.15-0.3g，以0.2g为常用日服量，分3次温开水送服，7周为1个疗程。结果在110个病例中治愈38例，占34.55%；显效37例，占33.63%；好转27例，占24.55%；无效8例，占7.27%；总有效率达92.73%。还有人利用配伍全蝎的复方制剂平逆镇痫丸，结合西药卡马西平等治疗癫痫病76例，结果发作完全控制者9例，发作频率减少75%以上者35例，发作频率减少51%-75%者20例，发作频率减少26%-50%者10例，发作频率减少在25%以下者2例，总有效率达84.21%。

>转基因

有人通过根癌农杆菌叶盘法将构建在双元载体上的昆虫特异性蝎神经毒素AaIT基因转化至中国南方杨树N-106中，获得转基因杨树。杀虫实验表明转基因杨树对一龄舞毒蛾（Lymantria dispar）幼虫有明显的抗性。还有人将昆虫特异性蝎神经毒素AaIT的合成基因融合在编码烟草花叶病毒的序列后面，一并插入表达载体pNGY-2，然后将重组表达载体转入烟草NC89中，所获得的转基因烟草具有显著的抗虫害能力。