根据膜毒素产生的不同生理活性可以把它们分成几类，如心脏毒素、细胞毒素等。有 些膜毒素兼有多种生理活性，把它归于某类是因它在某方面的生理活性较强。
(—)溶血作用
早在本世纪初人们就知道眼镜蛇毒中有一成分可以直接引起溶血，后来知道蛇毒中 的PLA2可以溶解红细胞膜上的磷脂，因此Turner当时认为引起溶血的成分就是PLA2。 但后来证明纯的PLA2很少能直接引起溶血，这样蛇毒的溶血作用就成了一个谜。直到从 唾蛇(H. 说ms)蛇毒中分离得到一个与蜂毒溶血素（Melittin)相似的单独可以溶
血的强碱性蛋白质，这类问题才被真正解决。后来把这种能直接引起溶血的碱性蛋白质称 为直接溶血因子(DLF)。随后很快证明亚洲各地眼镜蛇毒中所分离的心脏毒素都具有溶 血能力，只是活性大小有所不同而已。溶血现象有两个特点:首先，不同种属动物的红细胞 敏感性不同；豚鼠红细胞对台湾眼镜蛇毒心脏毒素最敏感，而鸡的红细胞对心脏毒素 (200Mg/ml)的溶血作用有抗性。这种差别与不同种属动物红细胞膜上脂的组成不同有 关。其次，DLF的溶血作用可因极少量PLA2存在而显著增强。两者协同作用的本质在于 DLF能引起膜脂结构的紊乱，便于PLA2的接触而加速水解磷脂。早期工作中所谓的 DLF、心脏毒素和细胞毒素都混有PLA2(1%〜5%)，因而它们溶血的时间-速度曲线都表
现为加速度上升，加上各种膜毒素混有的PLA2量各不相同，使得溶血活力很难被定量测 定，更无法相互比较。有证据表明，如果通过疏水层析或反复亲和层析使PLA2的含量下 降到0.05%，DLF的溶血时间-速度曲线即表现为一直线；当PLA2含量下降到0.001% 时，心脏毒素IV在700/xg/ml浓度以下时几乎不溶血（Bougis等，
1983)。Harvey等虽然也承认没有PLA2时上述膜毒素没有或很少有溶血活性，但他们认 为或许存在两类膜毒素:一类能直接溶血;另一类不能直接溶血，而需要PLA2参与。但 Bougis等人相信即使是很弱的溶血活性也是由残存的PLA2产生，如此看来DLF这个名 称已面临危机。有关溶血作用的详细情况可参见第十九章的有关内容。
(二） 细胞毒作用
细胞毒作用可以通过显微镜观察细胞形态学的变化来判断，也可以通过测定作用后 细胞外酶浓度的变化来判断。Dimari等(1975)报道SV1()1细胞被破坏的程度与它们释放 到胞外的乳酸脱氢酶成正比。一般认为细胞毒素与细胞膜上受体的结合改变了膜的结构， 从而导致细胞损坏。肝素一般能中和细胞毒素，这可能由于它是酸性物质，能与碱性的毒 素形成复合物而使之不能与受体结合。1967年Braganca等从印度眼镜蛇毒中用过氯酸 处理后抽提得到一个能优先破坏大鼠吉田肉瘤细胞的碱性蛋白组分，命名为细胞毒素 P6。该细胞毒素的分子量约10 500,有相当高的热稳定性，含量占粗毒的40%。该组分不 仅能破坏人或鼠的红细胞、白细胞、淋巴细胞、鼠脾以及腹膜渗出细胞等正常细胞，而且能 在低剂量时优先破坏实验肿瘤细胞如吉田瘤、小鼠艾氏腹水瘤、KB、 AH-13、HeLa以及L232等细胞。以后证明原来的Ps实际上是不同种细胞毒素的混合物。 P6是最著名的细胞毒素，它能抑制Na+-K+-ATP酶活性，抑制的程度与细胞毒性成正 比，因此认为细胞毒作用的本质是破坏了细胞Na+和K+的平衡，这种平衡的破坏，使细 胞肿胀，细胞结构改变。从黑颈眼镜蛇蛇毒中分离出来的Toxin r在体外
可以对KB产生毒性，而CM-XI和Cytotoxin- XI对Yashida癌细胞和腹水肝癌细胞有较 高的毒性。Cotte等（1972)报道矛头蝮和响尾蛇蛇毒能对诸如Hela 细胞、人乳腺癌细胞和Hep-2产生细胞毒作用。Tu和Giltner(1974)研究了 6种响尾蛇 毒，3种蝰蛇毒，5种眼镜蛇毒，4种海蛇毒和某些蛇毒组分的细胞毒作用，发现响尾蛇毒 和蝰蛇毒对KB和Yashida癌细胞有很强的毒性，能够使这些细胞破裂;眼镜蛇毒的毒性 较小;而海蛇毒几乎无细胞毒性。Hinman等(1987)研究了从蛇毒中分
离出来的心脏毒素D对鼠脾淋巴细胞的作用，结果发现对T淋巴细胞较敏感，对巨噬细 胞和B淋巴细胞产生相同的溶解作用所需的毒素是上述作用浓度的1 000倍，对心脏毒 素D进行还原和羧酰胺甲基化不能影响它对T淋巴细胞的作用，如用高浓度的毒素作用 于T淋巴细胞，则lOmin内有50%T淋巴细胞被溶解，使由细胞分裂剂培养的脾细胞对 毒素的敏感性增强5倍以上。心脏毒素D可以破坏质膜，在4°C仍有溶解细胞的作用。
一般地说，对癌细胞有破坏作用的细胞毒素对正常腹腔内细胞也有不同程度的破坏 作用，因此作为抗癌剂使用尚存在一定问题。
(三） 心脏毒作用
膜毒素中有不少种类都能对动物心脏产生作用。1947年Sarkar首先从印度眼镜蛇 毒中用盐析法分离出一种能使离体猫的心脏停止跳动的碱性蛋白，因而命名为心脏毒素。 以后又有许多学者对这种毒素进行了研究，并在20多种蛇毒中发现有这种毒素存在。心 脏毒素主要存在于眼镜蛇科蛇毒，但部分响尾蛇毒也含有这类毒素。1985年统计有50多 种心脏毒素及其类似物被分离出来，并测定了其中许多心脏毒素的一级结构。根据结构特 点，可以把心脏毒素分为两类:一类为从类蛇毒中分离出的心脏毒素，它们属于膜 毒素，没有酶的活性，这类毒素含有60个〜63个氨基酸残基，4对二硫键。另一类的结构 与真正的心脏毒素有本质的不同。例如从眼镜蛇科环蛇属蛇毒中分离的心脏毒素，具有弱 的PLA2活性，氨基酸数在118左右，含有4对以上的二硫键，与类蛇毒来源的 PLA2在结构上同源。再如Bieber等(1975)从响尾蛇科蛇蛇毒中分 离出来一种心脏毒素，这种毒素的分子量比较大(22 000)，为酸性蛋白（等电点为4. 7)， 与类蛇毒来源的心脏毒素大不一样。
心脏毒素在体内有相似的作用，都能使心肌去极化，从而使心肌受损而衰竭。对心脏 毒素的作用方式可以通过几种方法进行测定:一是将毒素注射到动物体内，再测定实验动 物血液动力学的改变及心电图方面的变化，其中包括心率、心输出量、血压等。二是用毒素 作用于动物离体心脏，再测定心脏功能的变化。三是用细胞培养的方法使毒素与细胞直接 作用，从细胞水平上了解其作用机制。Wollberg等（1988)研究了从蛇毒中分离的心脏毒素的作用方式。这种毒素的LD50 = 15/ug/kg大白 鼠，静脉注射一个致死剂量的毒素，几秒种后心电图就会发生明显的改变，几分钟后心脏 衰竭。对离体小鼠和人心脏作用，会使心脏收缩加强。Sun等(1986)研究了从中国眼镜蛇 华南亚种毒中分离出来的心脏毒素对离体心脏的作用，心脏组织包括心脏 前房、心室和整个心脏。研究表明，心室经心脏毒素作用后，收缩的频率、收缩力和细胞内 电位都发生变化，而对其他心脏组织作用较小，对所有心脏组织的作用都是可逆的。对灌 注的小白鼠心脏大剂量注射心脏毒素可以使细胞电位产生很大的变化，但洗出毒素 lOmin后恢复。Ca2+和肝素都能降低心脏毒素的作用。从台湾眼镜蛇毒中分离出4种心脏 毒素，命名为I、II、III和IV。II、M和IV能引起心肌的收缩和去极化，而I却不能。它们的 作用可以被高浓度Ca2+阻止，而对神经-肌肉传导和肌肉收缩有生理作用的试剂不能阻 止它们的作用。这说明心脏毒素不是作用在兴奋-收缩偶联的某个环节，而是直接作用于 细胞膜上。可能是作用于膜使之产生小孔，使肌细胞去极化及Ca2+内流。
(四）细胞通透作用
膜毒素对细胞通透性的影响与它们的细胞毒作用不同，前者作用的结果是使细胞内 外物质的分布发生改变，但被作用的细胞没有死亡，更没有破裂;而细胞毒作用的结果是 使细胞死亡，大部分最终破裂，它们的初级阶段也使细胞的透性增加，最后严重到使细胞 肿胀和破裂的程度。
能够影响细胞通透性的膜毒素很多，具有细胞毒性的膜毒素和能引起可兴奋细胞去 极化的膜毒素都能改变细胞的通透性。这里主要介绍响尾蛇胺对细胞通透性的影响。响 尾蛇胺是从响尾蛇恐怖亚种蛇毒中分离出的碱性多肽，共有2种，分别称为响尾蛇胺A(Cobramine A)和响尾蛇胺B(Cobramine B)。它们的氨基酸数比 膜毒素少，一级结构与神经毒素、膜毒素以及PLA2都没有相似性。Larson等(1968)发现 它们能阻遏甲状腺切片对碘的积累。实际上这些毒素同样影响被考察的各种动物组织如甲状腺、腮腺、脉络丛、小肠及肾对阴离子如碘、氨基酸、3-0-甲基葡萄糖以及对氨基马尿 酸等的传送。这种现象有可能是因细胞膜上专一离子输送泵受到干扰，也可能是因非专一 性的膜结构遭破坏直接导致物质外渗。Jacobi等(1972)证明印度眼镜蛇细胞毒素使豚鼠 红细胞溶血时膜上钠-钾-ATP酶活力没有明显变化,钠离子从红细胞中外流速度也保持 正常。因此，至少就红细胞而言，毒素在它的主动传递栗损伤之前就干扰了它的通透性，造 成细胞内离子外漏。
(五） 兴奋细胞的去极化作用
心脏毒素或直接溶血因子除能引起心肌和平滑肌收缩外，在高浓度(（lmg/ml)时还可 以造成龙虾或乌贼巨神经轴突传导阻滞;在浓度为时能造成骨骼肌 (如小鸡颈二腹肌、蛙肌)和豚鼠膈肌进行性挛缩，这是细胞膜不可逆去极化的结果。实际 上毒素浓度只要lfxg/ml〜5/ug/ml就足以使肌细胞外膜电位显著下降，在肌肉应激性完 全消失前，突触传导并未受影响。即使用中等浓度（lOOug/ml)毒素处理鼠膈肌也并不能 影响标记的a-银环蛇毒素(a-Bungarotoxin)对它的专一,性结合以及运动终板上乙酰胆碱 酯酶的活力。这说明心脏毒素与神经毒素不同，它们确实不能封闭运动终板上的乙酰胆碱 受体，而只是引起去极化。事实上这种去极化作用并不局限于终板区，而是沿着整个肌纤 维或神经轴突发生的。此外，预先由高钾介质引起的去极化蛙肌仍能被心脏毒素诱发挛 缩，这说明膜的钠钾泵似乎并非为这种挛缩产生的必要前提。另一方面，从被毒素处理过 肌肉中取得的肌球蛋白和肌动蛋白在ATP存在时仍能相互作用而产生沉淀。这些事实 说明这类心脏毒素引起的去极化和肌肉挛缩作用只是通过膜发生的效应，因而与毒素的 其他效应相似。当肌纤维被Toxin 7处理时会释放钙，而提高钙在介质中的浓度又会抑制 由毒素诱发的心室纤颤。
(六） 对细胞膜酶活性影响
膜毒素作用于细胞膜可以引起酶活性的改变。它们可以加强3-磷酸甘油醛脱氢酶、 腺苷酸激酶、3-鱗酸甘油激酶和醛缩酶的活性。这种激活作用可能是由于毒素使膜的结构 改变，使这些酶原来未被利用的催化位点暴露，从而加强其活性。这类毒素可以使Mg2+ 依赖性的由Na+、K+激活的ATP酶失活，因为这种酶只有在膜结构完整时才能起作用。
(七） 抗菌作用
早就知道直接溶血因子(DLF)浓度达50Mg/ml时能抑制葡萄球菌的繁殖。杜雨苍等 (1985)观察到中华眼镜蛇毒中5个膜毒素抑制大肠杆菌生长的能力与它们溶吉田肉瘤的 活性间存在着平行的关系，估计细胞毒素的抗菌作用也还是通过影响细胞膜的通透性实 现的。
由于生物化学的进展比药理学的研究进展要快，所以许多膜毒素及其类似物的理化 性质和结构已被测定出，但还不知道它们的作用，因此有些细胞毒素可能也具有心脏毒等 的功能，而有些原来被认为是细胞毒素的分子，经严格测定可能又不具有细胞毒的作用， 这种情况也见于其他类型的膜毒素。
