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南美响尾蛇毒液表型二分法及其对临床蛇伤管理的潜在影响:以Crotalus durissus ruruima为例
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月03日 来源:PLOS Pathogens 4.9
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本文揭示了南美响尾蛇亚种Crotalus durissus ruruima毒液的表型二分现象(Type I出血型与Type II神经毒型),通过蛋白质组学与功能实验证实两种表型在SVMPs(蛇毒金属蛋白酶)和PLA2s(磷脂酶A2)表达谱上的显著差异,并评估了巴西现有抗蛇毒血清(SAC/SAB/SABC)的中和效果,为罗赖马州高致死率蛇伤治疗策略提供关键依据。
研究团队通过对19例Crotalus durissus ruruima个体毒液的蛋白质组学分析,首次系统揭示了该亚种存在Type I(出血型)和Type II(神经毒型)两种表型。Type I毒液高表达PIII类蛇毒金属蛋白酶(SVMPIII_01/03),其序列与Bothropasin同源性仅为66-88%,导致其虽具较高蛋白水解活性但出血效应较弱;Type II毒液则以Crotoxin(CTX)的酸性(PLA_01)和碱性亚基(PLA_03)为主导,与C. d. terrificus的Crotoxin亚基相似度达94-100%,表现出强神经毒性和肌毒性。
样本采集自巴西罗赖马州东北部及中部,发现Type II表型在幼体及中部种群中占优,而Type I表型多分布于东北部成年个体。值得注意的是,约21%个体呈现"中间表型",同时表达SVMPs和Crotoxin,暗示该物种存在表型平衡选择。黄色毒液与LAO(L-氨基酸氧化酶)表达相关,但并非表型判别指标。
体外实验显示,Type I毒液(Cdr-SVMP)的SVMP活性与Bothrops jararaca相当,但体内出血斑面积仅为后者的1/5;Type II毒液(Cdr-CTX)的PLA2活性和肌酸激酶释放量与C. d. terrificus无差异。致死性实验中,Cdr-CTX在90分钟内致小鼠死亡,而Cdr-SVMP延迟至6小时后,证实Type II表型更具急性毒性。
分子对接显示,Cdr-SVMPIII_01/03的催化结构域锌结合位点保守,但半胱氨酸富集区多重突变可能影响抗体识别。巴西产Crotalus抗蛇毒血清(SAC)可完全中和两表型的致死性和促凝活性,但对Type I出血活性仅部分有效;Bothrops抗蛇毒血清(SAB)虽能中和出血效应,对致死性几乎无效。两者混合制剂(SABC)则实现全面中和,但作者强调需临床验证其必要性,因Type I出血活性本身较弱。
基于罗赖马州1.1%的蛇伤致死率(全国平均0.3%),研究建议优先开展SAC与SABC的临床对照试验。当前可暂用SABC治疗,但需注意Bothrops抗体对Crotalus毒液的有限作用,避免不必要的异源蛋白负荷。该研究为理解南美响尾蛇毒液进化与精准治疗提供了关键分子依据。
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