小分子抑制剂作为印度圆斑蝰蛇咬伤早期干预疗法的临床前评估:靶向PLA2 与SVMP的协同治疗策略

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Communications Medicine 5.4

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  印度每年因蛇咬伤导致约5.8万人死亡,其中圆斑蝰蛇(Daboia russelii)咬伤占半数以上。传统抗蛇毒血清存在地理局限性及副作用等问题。印度科学研究所团队通过评估两种临床阶段小分子抑制剂(SMIs)——磷脂酶A2 抑制剂varespladib和金属蛋白酶抑制剂marimastat,发现其单独或联用可有效中和印度各地圆斑蝰蛇毒液的致死性,甚至在延迟给药时仍能完全保护小鼠。该研究为开发广谱、低成本蛇咬伤疗法提供了新方向。

  

在印度农村,蛇咬伤如同隐形的瘟疫,每年夺走约5.8万人的生命,其中超过半数由圆斑蝰蛇(Daboia russelii)造成。这种蛇的毒液如同精密设计的生化武器,含有磷脂酶A2
(PLA2
)、蛇毒金属蛋白酶(SVMP)和丝氨酸蛋白酶(SVSP)等毒素,能引发凝血障碍、组织坏死和全身中毒。传统抗蛇毒血清虽能救命,却受限于地域性毒液变异、高昂成本和静脉给药的临床限制。更棘手的是,印度不同地区的圆斑蝰蛇毒液成分差异显著,如同一把不断变换锁芯的锁,让标准钥匙(抗蛇毒血清)时常失灵。

面对这一困境,印度科学研究所的Kartik Sunagar团队将目光投向两类"分子钥匙"——已进入临床III期试验的小分子抑制剂varespladib(靶向PLA2
)和marimastat(靶向SVMP)。研究人员采集印度10个地理区域的圆斑蝰蛇毒液,通过体外酶活抑制、细胞毒性中和、凝血功能修复等实验,结合小鼠致死模型,系统评估了这些药物的广谱中和能力。令人振奋的是,这两种药物如同精准的解毒密码,不仅能单独破解特定毒素的毒性,联用时更展现出"1+1>2"的协同效应。即便在模拟真实咬伤场景的延迟给药实验中,药物组合仍能逆转毒液导致的致命凝血病和器官损伤,为受害者争取宝贵的抢救时间。这项发表于《Communications Medicine》的研究,为全球蛇咬伤治疗提供了革命性的解决方案。

关键技术方法
研究采用多维度评估体系:1)酶动力学实验测定PLA2
和蛋白酶活性抑制率;2)C2
C12
肌母细胞模型评估细胞保护效应;3)人血浆凝血实验(PT/aPTT)分析药物对毒液致凝血病的修复能力;4)小鼠致死剂量(LD50
)测定及WHO标准的中和实验(包括预孵育和延迟给药的"救援模型")。所有蛇毒样本均获印度各邦林业部门许可采集。

研究结果

小分子抑制剂抑制圆斑蝰蛇毒液的生化活性
北部(旁遮普)和南部(泰米尔纳德邦)蛇毒的PLA2
活性最高(335.85和297.25 nmol/mg/min),而varespladib对前者的半数抑制浓度(IC50
)低至5.925 μM。南部(卡纳塔克邦)毒液的蛋白酶活性最强,marimastat对其IC50
为1.977 μM,但对丝氨酸蛋白酶抑制剂nafamostat不敏感。

细胞毒性中和
北部毒液使细胞存活率降至21.44%,而varespladib可将其提升至85.32%;南部(卡纳塔克邦)毒液的细胞毒性被marimastat抑制97.51%。东部(西孟加拉邦)毒液需两药联用才能完全中和,揭示PLA2
与SVMP的协同毒性机制。

凝血功能保护
marimastat单用即可逆转西部(马哈拉施特拉邦)毒液导致的PT缩短(从7秒恢复至18秒),但西部(拉贾斯坦邦)毒液需联用nafamostat才能完全修复凝血异常,提示SVSP的辅助作用。

动物模型验证
在2.5倍LD50
的致死剂量挑战中:

  • 西部(拉贾斯坦邦)毒液仅对varespladib敏感(120 μg/鼠完全保护)
  • 东部(西孟加拉邦)毒液需两药联用(各120 μg/鼠)
  • 延迟30分钟给药仍能挽救80%中北部毒液的小鼠

结论与意义
这项研究首次绘制出印度圆斑蝰蛇毒液的地理抑制图谱,揭示varespladib和marimastat可作为:1)抗蛇毒血清的替代方案,尤其适用于医疗资源匮乏地区;2)院前急救药物,为后续治疗赢得时间;3)模块化治疗组合——北部推荐varespladib单药,南部推荐marimastat,东部需两药联用。该策略突破了传统抗蛇毒血清"一种配方应对所有毒液"的局限,为全球蛇咬伤热点地区提供了精准医疗范本。未来若能将口服剂型与局部缓释技术结合,或将彻底改变蛇咬伤救治格局。

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