湖南两种蛇毒的成分分析及毒性研究

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毒蛇咬伤致死率及致残率较高,一直是全世界关注的的社会公共安全问题。蛇毒受地理、环境、饮食等因素的影响易产生变化,影响到毒性表征导致临床诊断困难而延误治疗。中华眼镜蛇(Naja atra)和尖吻蝮蛇(Deinagkistrodon acutus)属于中国易危物种,是具有重要医学意义的蛇类。在中国农村偏远地区,这两种蛇类咬伤人和牲畜的事件时有发生,因此为了解析这两种蛇的毒液成分及其毒理学特性,本研究以湖南永州人工饲养的中华眼镜蛇和尖吻蝮蛇为实验对象,鉴定了两种蛇毒的组成成分,并对两种蛇毒的毒性进行了研究。本研究应用纳米液相色谱-电喷雾电离串联质谱联用技术(Nano LC-ESI-MS/MS)技术鉴定蛇毒成分,与数据库Uniprot比对分析,结果表明中华眼镜蛇蛇毒和尖吻蝮蛇毒分别含有47种和50种成分,分别隶属于21个和19个蛋白家族。在中华眼睛蛇蛇毒中相对丰度和多样性具代表性的蛋白家族有磷脂酶A 2家族和三指毒素蛋白家族;在尖吻蝮蛇毒中相对丰度和多样性具有代表性的蛋白家族有蛇毒金属蛋白酶家族、蛇毒C型凝集素家族、蛇毒丝氨酸蛋白酶家族和磷脂酶A 2家族。此外,两种蛇毒中都存在的蛋白家族包括:磷脂酶A 2家族、蛇毒金属蛋白酶家族、神经生长因子β家族、蛇毒磷酸二酯酶、蛇毒磷酯酶B样家族和5’核苷酸酶家族。本研究采用急性毒性实验方法和一般毒性实验方法对两种蛇毒的毒性进行研究,结果表明中华眼镜蛇蛇毒的致死性大于尖吻蝮蛇毒;其中中华眼镜蛇蛇毒的皮下半数致死量(Median lethal dose,LD 50)为1.02 mg/kg,95%的可信限为0.8-1.2 mg/kg,尖吻蝮蛇毒的皮下LD 50为7.18 mg/kg,95%的可信限为5.76-8.6 mg/kg。在小鼠模型中,中华眼镜蛇蛇毒对小鼠表现出明显的瘫痪、呼吸困难等临床症状,尖吻蝮蛇毒对小鼠表现出明显的出血、肿胀等临床症状;组织病理分析表明这两种蛇毒均对小鼠的肝脏、肾脏、肺脏和心脏组织造成急性损伤作用且存在时间依赖性。中华眼镜蛇蛇毒还对脑组织和脊髓组织造成严重的损伤。体外溶血性试验的结果表明:中华眼镜蛇蛇毒的溶血活性大于尖吻蝮蛇毒,浓度为200μg/m L时,中华眼镜蛇蛇毒组和尖吻蝮蛇毒组的溶血率分别是32.4%和9.8%。诱导水肿活性及诱导出血活性实验的结果表明:尖吻蝮蛇毒的水肿和出血活性大于中华眼镜蛇蛇毒,尖吻蝮蛇毒组的小鼠在注射剂量为1/4LD50时表现出明显的出血及水肿活性;而中华眼镜蛇蛇毒组的小鼠在注射剂量为LD50时表现出血活性,在注射剂量为2LD50时表现出水肿活性。本研究鉴定了中华眼镜蛇蛇毒和尖吻蝮蛇毒的蛋白成分并进行了比较分析,阐明了两种蛇毒成分及毒性,提供了人工养殖的中华眼镜蛇蛇毒和尖吻蝮蛇毒的有用信息,有助于理解其成分与功能之间的关系,为蛇毒功能成分的开发利用和蛇伤防治提供参考依据。
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