基于短链α-神经毒素共识抗原的广谱中和性VHH抗体发现及其抗蛇毒应用

这篇研究创新性地设计了一种短链共识α-神经毒素（SCC）作为抗原，通过噬菌体展示技术从骆驼科动物免疫文库中筛选出7种高亲和力VHH抗体（KD达纳摩尔级）。这些抗体能交叉中和多种天然短链α-神经毒素，并在体外（保护nAChR功能）和体内（小鼠致死模型）验证了其广谱中和能力，为重组抗蛇毒血清开发提供了新策略。

　　

短链共识α-神经毒素的设计与验证
研究团队通过多序列比对20种非洲眼镜蛇科短链α-神经毒素，基于氨基酸理化性质保守性设计出人工共识毒素SCC。AlphaFold3预测显示其保留典型三指折叠结构（RMSD仅0.68?），圆二色谱证实其与天然毒素P01426二级结构相似。酵母表达系统成功产出可溶性SCC，经生物素标记后作为噬菌体展示筛选的核心抗原。

噬菌体展示筛选与抗体特性
采用两只骆驼科动物（羊驼和美洲驼）的免疫文库，通过三轮递减浓度（50nM起始）的噬菌体展示筛选，从186个克隆中鉴定出7个独特V_HH。DELFIA检测显示这些抗体可结合来自不同蛇种（Naja pallida、Dendroaspis属）的天然毒素，但对长链α-神经毒素无交叉反应。生物层干涉实验揭示其超高亲和力（TPL1163_01_C11对P01426的K_D<1 pM），关键归因于极低解离速率（k_off<5.5×10^?4 s^?1）。

功能验证与机制解析
自动化膜片钳实验证明，V_HH能以1:1摩尔比完全阻断毒素对肌肉型nAChR的抑制（IC₉₀浓度下）。值得注意的是，TPL1163_01_G05和TPL1163_02_A01在3:1（V_HH:毒素）比例下即可使小鼠免受3倍LD₅₀剂量Dv1毒素的致死效应，而对照组40分钟内全部死亡。结构分析表明抗体结合表位集中于毒素β-片层核心区，该区域在短链α-神经毒素中高度保守。

应用前景与创新价值
相比传统多克隆抗蛇毒血清，V_HH具有热稳定性好、易规模化生产等优势。该研究首次证实共识毒素可替代天然毒素用于抗体发现，克服了抗原获取难题。未来通过组合不同V_HH或与其他毒素靶向抗体配伍，有望开发出覆盖更广蛇种的模块化重组抗蛇毒制剂。