《Biochimie》：A longitudinal multi-brood study reveals a developmental shift toward dominance of low-molecular-weight toxins in monocled cobra (
Naja kaouthia) venom
编辑推荐：
•
这种动物的毒液在其发育过程中存在差异。
•
随着年龄的增长，活动能力和高分子量蛋白质的含量
- •
这种动物的毒液在其发育过程中存在差异。
- •
随着年龄的增长，活动能力和高分子量蛋白质的含量往往会下降。
- •
低分子量蛋白质的活性和含量则会随着年龄的增长而增加。
引言
2017年，世界卫生组织（WHO）将蛇咬伤重新列为一种被忽视的热带疾病，这是因为人们认识到蛇咬伤对发展中国家热带和亚热带地区的公共卫生构成了严重威胁。根据WHO的数据，全球每年大约有540万例蛇咬伤病例。
Naja属通常被认为是眼镜蛇，属于Elapidae科，具有中等至大的光滑鳞片、延长的颈肋，能够将颈部扩展成兜帽状，并且具有一对固定的前牙。这一属分布广泛，涵盖非洲和亚洲，包含大约34个物种。
Naja kaouthia（又称单眼眼镜蛇）分布于印度东北部、马来西亚、尼泊尔和中国西南部的热带和亚热带地区，其栖息地从自然环境延伸到人类活动频繁的地区，无论是农村还是城市。虽然幼蛇的颜色比成蛇更一致，但这种蛇的背部有黄色、棕色或黑色的斑纹，以及一个“O”形的兜帽，因此得名“单眼蛇”。腹部的颜色通常与背部相同，但较浅。成年后，蛇的颜色会变浅，呈棕色或橄榄色。
眼镜蛇在其栖息的生态系统中扮演着重要角色，作为中型到高级别的捕食者，主要以啮齿类动物、两栖动物和其他小型脊椎动物为食。它们有助于控制潜在的农业害虫和疾病传播媒介，同时也为大型捕食者（如猛禽和食肉哺乳动物）提供食物来源。
根据WHO的分类，N. kaouthia的毒液具有极高的医学重要性，其症状包括眼睑下垂、吞咽困难、高血压以及由于神经毒素引起的严重肌肉麻痹，若不及时治疗可能导致死亡。这些症状与其毒液成分密切相关，毒液是一种复杂的混合物，主要由具有生物活性的蛋白质或肽组成，可以根据结构将其分为不同的类别。
Tan等人研究了来自马来西亚、泰国和越南的N. kaouthia毒液，发现了属于16个家族的蛋白质，其中12个家族的蛋白质具有毒性：三指毒素（3FTx）、磷脂酶A?（PLA?）、富含半胱氨酸的分泌蛋白（CRISP）、金属蛋白酶（SVMP）、L-氨基酸氧化酶（LAAO）、眼镜蛇毒因子（CVF）、利尿肽（NP）、磷酸二酯酶（PDE）、5'核苷酸酶、vesprine、C型凝集素（CTL）和神经生长因子（NGF）。在N. kaouthia的毒液中，三指毒素（3FTx）占主导地位，约占总毒液蛋白组的70-80%，其次是磷脂酶A?（PLA?），约占10-15%，这与亚洲眼镜蛇的总体组成趋势一致。
蛇毒在量和质上表现出相当大的异质性，这是进化压力导致的分子多样化的结果。这种变异既发生在物种间，也发生在物种内部，物种内部的差异受遗传、地理分布、年龄、饮食、性别和季节性等因素的影响。
惊悉毒液成分和功能的发育变化对于理解蛇如何适应生命周期中的生态变化至关重要，同时也为抗蛇毒血清的优化和基于毒素的生物勘探提供了依据。然而，尽管已经对蝰蛇科（如Bothrops和Crotalus）的毒液发育变化进行了广泛研究，但眼镜蛇在这方面的研究仍然不足。
此外，现有的关于蛇的研究往往依赖于野生捕获的样本，这些样本的生存史不详，或者仅限于单个圈养群体，这限制了对个体与发育动态的详细分析。为弥补这些不足，需要进行控制性的、多代次的纵向研究，以准确绘制眼镜蛇毒液的发育变化图谱。
惊悉毒液成分和功能的发育变化对于理解蛇如何适应生命周期中的生态和生理变化至关重要。
在本研究中，我们通过在不同环境和营养条件下严格标准化的条件下，监测了三个独立圈养出生的N. kaouthia群体的毒液发育动态。
与以往的研究相比，使用多个圈养群体作为方法论上的进步，可以减少环境干扰，并区分普遍的年龄依赖性变化和群体间的差异。在这种情况下，群体身份作为受控的实验分组，用于评估不同窝地产生的表型多样性。
我们评估了年龄、群体身份和性别对毒液功能的影响，并通过电泳和色谱分析（SDS-PAGE和RP-HPLC）提供了关于蛋白质组成发育变化的初步见解，为未来的定量蛋白质组学研究奠定了基础。
章节摘录
动物与毒液
本研究使用了来自Butantan研究所爬虫学实验室的N. kaouthia样本，这些样本来自也饲养在同一饲养室内的成年蛇的后代。每个群体都经过了随时间的监测，并在不同的发育阶段采集了毒液。
N. kaouthia毒液是通过手动提取获得的，具体方法遵循Butantan研究所爬虫学实验室的标准程序。
值得注意的是...
酶活性
不同年龄样本以及不同群体之间的酶活性存在差异。所有酶活性分析都是针对单个毒液样本进行的，从而可以分析同一群体内样本之间的变异性。
每个群体的亲本个体的毒液样本被用作完全成熟的成年个体的生化参考（补充材料1）。
需要指出的是...
讨论
如果不治疗，蛇咬伤的最终结果是死亡，这是由于毒液中的毒素引起的多种症状共同作用的结果。
Sanz等人指出，蛋白质组成的变化会影响毒液的多样性和含量，进而影响中毒症状。因此，研究这些分子在物种间和物种内的变异性非常重要。
结论
本研究发现N. kaouthia的毒液具有动态的成分和功能特性，这些特性在发育过程中发生变化，并且不同群体之间存在一致性差异。
对蛋白质谱和酶活性的全面分析显示，毒液成分在发育过程中发生了重组，表现为高分子量成分的相对减少和某些成分的富集。
CRediT作者贡献声明
Anita Mitico Tanaka-Azevedo：撰写、审稿和编辑、可视化、验证、监督、资源获取、方法论设计、资金申请、概念构思。 Sávio Stefanini Sant’Anna：资源提供。 Kathleen Fernandes Grego：撰写、审稿和编辑、资源提供。 Caroline Serino Silva：撰写、审稿和编辑、可视化、实验研究。 Thais Almeida de Godoy：初稿撰写、可视化、项目管理、实验研究、数据分析、概念构思。
数据可用性声明
本研究的数据未存入公开数据库，可根据需求提供。
手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本论文时，作者使用了Butantan Palantir工具来提高英语文本的连贯性和一致性。使用该工具后，作者对内容进行了必要的审核和编辑，并对发表的文章内容承担全部责任。
我们保证本文是作者的原创作品，未在其他地方发表，也不会在BIOCHIMIE期刊发表之前被部分或全部提交给其他出版物。所有共同作者均对本文的提交承担全责。
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
本研究得到了圣保罗州研究基金会（FAPESP，项目编号2021/11707-4、2024/02642-4、2024/07134-7、2025/12884-8）、巴西国家科学技术发展委员会（CNPq，项目编号307489/2022-1、140077/2023-5）以及
Butantan基金会（001/0708/00.112/2025）的支持。
Kathleen Fernandes Grego|Sávio Stefanini Sant’Anna|Anita Mitico Tanaka-Azevedo|Thais Almeida de Godoy|Caroline Serino-Silva
