抗蛇毒“神药”找到了?
眼镜蛇毒性极强,其喷出的毒液,最快可以在2小时内致人死亡。
最近,澳大利亚一个科研团队的研究成果显示,常用的血液稀释剂肝素,有望成为眼镜蛇蛇毒的解毒剂,相关专家称这个成果“极其令人兴奋”,可能为开发新的解毒剂开辟新途径。
死亡之吻:毒蛇每年致死十多万人
自古以来,蛇就是一种让人望而生畏的动物。全球已发现的蛇类超过4000种,其中一半以上是游蛇,毒蛇约占20%,差不多800种,其中眼镜蛇科400多种,蝰蛇科超380种,医学上有重要意义的毒蛇近250种。
蛇咬伤是重要的公共卫生问题,主要发生于赤道两侧温暖地区,在东南亚、撒哈拉以南的非洲地区和南美洲等地最为多见,95%的蛇咬伤,发生在发展中国家。
数据显示,全世界每年发生蛇咬伤450万—540万例次。其中约20%是未排毒的“干咬”,即毒蛇咬合时没有释放毒素,不产生中毒症状或仅有轻微伤口表现；而每年被蛇咬伤、严重中毒者约180万—270万,其中,多达13.8万人死亡,另有40万人最终留下永久性疤痕和残疾。
中国是蛇类资源最丰富的国家之一,全域均有蛇的分布,已发现蛇类300多种,毒蛇超过100种,其中眼镜蛇科和蝰科的剧毒蛇80多种,少数为游蛇科毒蛇,被世卫组织列为医学上有重要意义的毒蛇共23种。
据不完全统计,我国每年约发生25万—28万例毒蛇咬伤,以50岁及以上人群为主,受伤部位主要是肢体,下肢高于上肢,每年4月—10月多发,7—9月是蛇咬伤高峰期。
在蛇类中,最让人望而生畏的是眼镜蛇。眼镜蛇主要分布在亚洲和非洲广大地区,有30多种,我国有3种,分别是舟山眼镜蛇、西南眼镜蛇、孟加拉眼镜蛇,其中舟山眼镜蛇分布最为广泛。
无论是海生还是陆生,所有眼镜蛇科物种,都装备着前沟牙式的毒牙,能分泌强烈的神经毒素乃至混合毒素,这种毒液可以阻断神经肌肉传导,使猎物肌肉麻痹,无法逃生,严重的可致死亡。
许多眼镜蛇在面对入侵者时,具有典型的震慑行为,即立起前半身并膨起颈部,喷气警告来者不得前行,一旦对方“不识好歹”进入其攻击半径,就可能遭遇噬咬。
有一些“不讲武德”的眼镜蛇,甚至会直接将毒液通过毒牙喷出去,直击对手的眼睛,这类眼镜蛇被称为喷毒眼镜蛇。
比如,莫桑比克眼镜蛇的喷毒距离能达到3米多,可连续喷毒30多次,命中率近100%。
眼镜蛇的毒,到底“毒”在哪儿
眼镜蛇的毒液,是由多种蛋白质、酶和毒素组成的复杂混合物,主要包括神经毒素、血液毒素和组织破坏因子。
当眼镜蛇对人类发动攻击并释放致命毒液时,被咬者的命运将悬于一线。首先,咬伤部位会迅速出现疼痛和肿胀,这是由于神经毒素刺激神经末梢所致。随着时间推移,毒液会逐渐扩散至周围组织,引发出血、淤血和组织坏死。
目前,针对蛇咬伤,主要是基于抗体的抗蛇毒药。培养抗毒血清的方法,其实就是利用某一类毒蛇的毒液,注入到一些大型动物体内(比如马、牛),之后动物体内会产生一些抗体,把动物血清分离出来,再次与蛇毒混合后,注入小白鼠体内,只要小白鼠没有中毒反应,这就代表血清培养成功了。
一旦有人被毒蛇咬伤,送入医院后就会注射抗毒血清,从而中和蛇毒,这就是我们常说的“解铃还须系铃人”。不过,抗蛇毒血清虽然可以挽救生命,但也有一些缺点。比如,每一种血清只是针对一种或几种蛇,它们价格非常昂贵、需要冷藏,而且必须在医院通过注射给药。
更重要的是,抗蛇毒血清不能防止局部组织损伤。这主要是因为抗蛇毒药中的蛋白质分子太大,无法到达周围组织,可能导致肢体功能丧失、截肢和终身残疾。
无论眼镜蛇科还是蝰蛇科,都可能引起严重的致残病理,其中以非洲的喷毒眼镜蛇为最。
更加复杂的是,大多数情况下,人们被蛇咬伤后,数小时甚至数天才去医院诊治,这时“几乎太晚,抗体已经无法发挥作用了”。而且蛇毒是多种成分的复杂混合物,尽管经过数十年研究,人们仍然不清楚是哪些成分导致病变。
医生提醒,被眼镜蛇咬伤后,千万不要自行吸毒或切开伤口,这不仅无法有效清除毒液,还可能加重伤口感染的风险。
正确做法是保持冷静,在等待救援过程中,伤者应尽量保持伤口位置低于心脏,以减缓毒液扩散速度。此外,避免剧烈运动非常重要,否则毒液会加速流动和扩散。
对付眼镜蛇咬伤,有了“新救星”
目前临床应用的抗蛇毒药,对防止残疾几乎无能为力。不过,悉尼大学和利物浦热带医学院的科学家发现,一种常用的血液稀释剂——肝素,或可用作眼镜蛇毒液的解毒剂。
在近日发表于《科学-转化医学》杂志的研究中,该团队展示了一种名为肝素的血液稀释剂及其相关化合物,在阻止眼镜蛇毒液杀死组织和细胞方面极为有效。这一新发现“令人兴奋”,可能为开发新解毒剂开辟新途径。
研究者强调,“我们的发现,可以大大减少眼镜蛇咬伤造成坏死的可怕伤害,它还可能减缓毒液,从而提高存活率。”
该研究小组使用CRISPR基因编辑技术,来识别眼镜蛇毒液导致坏死的人类基因。
结果表明,肝素作为一种“诱饵”解毒剂,能结合并中和毒素,从而减缓组织损伤。将肝素注射到小鼠被蛇咬伤的部位,几乎完全阻止了局部损伤。
“目前的抗蛇毒血清,对严重的局部毒液无效,导致痛苦的进行性肿胀、起泡、组织坏死和终身残疾。”研究者称,与现有的抗蛇毒血清不同,基于肝素的解毒剂,代表了一种新的眼镜蛇毒液治疗方法,可以解决咬伤部位局部组织死亡问题。
研究者强调了肝素的可及性和潜力,“肝素价格低廉,无处不在,并且是世卫组织列出的基本药物。在成功进行人体试验之后,它可以相对较快地推出,成为一种廉价、安全和有效的治疗眼镜蛇咬伤药物。”据称,早在2019年,研究人员就使用同样方法,找到了“最毒水母”——箱形水母的毒液解毒剂。
力争开启“蛇毒治疗新时代”
其实,为开启“蛇毒治疗新时代”,各国科学家一直在努力。
毒蛇种类的精准高效判定,是蛇伤及时救治的关键。但由于蛇毒成分的复杂性,使及时高效诊断蛇伤变得非常困难。
中国科学院昆明动物研究所2021年提出一种全新高效的蛇伤诊断抗体研发策略。通过试剂条,只需5至10分钟,就可准确判断毒蛇种类,为及时有效救治蛇伤赢得宝贵时间。
蛇毒的构成差异,意味着基于抗体的抗蛇毒素,一般只对特定蛇种的咬伤有效。
最近,美国斯克利普斯研究所的科学家开发出一种名为95Mat5的抗体,这种抗体与曼巴、眼镜蛇、眼镜王蛇等蛇类存在的毒液蛋白质相互作用效果最强。
实验中,注射95Mat5的小鼠,不仅没有因剧烈蛇毒死亡,也没有瘫痪。未来,这种抗蛇毒血清,可能将“对抗”所有蛇的毒液,朝开发出通用抗蛇毒血清迈出一大步。
澳大利亚科学家还发现,在被毒蛇咬伤的伤口上,涂抹一种一氧化氮(NO)供体类化合物,可减缓毒素进入血液系统,使伤员生存时间延长50%。
研究人员称,实验证实这是一种有效的蛇伤急救方法,对躯干或头部咬伤同样有效。
目前,世卫组织已将蛇咬伤视为“A类”被忽视的热带病,并宣布了一项雄心勃勃的目标,即到2030年,将全球蛇咬伤负担减少一半。