哥伦比亚特有珊瑚蛇毒液首度揭秘：Micrurus camilae的蛋白质组学特征、毒性活动与抗蛇毒血清中和效力分析

《PLOS Pathogens》：First characterization of the venom of the endemic coral snake Micrurus camilae (Serpentes: Elapidae) from Colombia: Proteome, toxic activities, immunorecognition, and neutralization by antivenoms

本研究首次对哥伦比亚特有珊瑚蛇Micrurus camilae的毒液进行了系统性表征。通过蛋白质组学分析揭示其以磷脂酶A2（PLA2）为主的组成，并发现其具有包括出血活性在内的多种独特毒性。研究评估了两种商业抗蛇毒血清（INS-anticoral和ICP-anticoral）及一种实验性抗血清的免疫识别与中和能力，发现商业抗血清未能中和其致死毒性，凸显了加强针对特定物种的毒液学和抗毒血清学研究的重要性。

　　

引言：毒蛇咬伤与珊瑚蛇研究现状

毒蛇咬伤是全球公共卫生领域的重要问题，每年导致大量死亡和永久性残疾。在蛇毒家族中，眼镜蛇科的珊瑚蛇属因其毒液引发的神经毒性综合征而受到关注。哥伦比亚拥有31种珊瑚蛇，然而，其中许多物种的毒液特征尚未被研究清楚。Micrurus camilae是哥伦比亚特有的一种珊瑚蛇，关于其毒液的信息此前完全空白。本研究旨在填补这一知识空白，首次对M. camilae毒液的蛋白质组、生化与毒性活动、免疫识别以及抗蛇毒血清的中和作用进行全面表征。

材料与方法：全面的分析策略

研究从安蒂奥基亚省采集的一只成年雌性M. camilae个体手动提取毒液。采用反相高效液相色谱（RP-HPLC）、SDS-PAGE和nESI-MS/MS对毒液进行蛋白质组学表征。功能分析包括体外（蛋白水解、凝固、磷脂酶A₂和L-氨基酸氧化酶活性）和体内（肌肉毒性、致水肿、出血性）实验。免疫识别和中和作用分别通过酶联免疫吸附试验（ELISA）和小鼠致死性实验进行评估。同时，利用线粒体ND4基因序列对48种珊瑚蛇进行系统发育分析，以确定M. camilae在属内的进化位置。

结果：毒液组成、系统发育与毒性特征

系统发育分析表明，M. camilae位于mipartitus类群内，是M. mipartitus的姐妹种，尽管两者在毒液成分上存在显著差异。M. camilae毒液的蛋白质组揭示了至少17个蛋白质家族，其中磷脂酶A₂（PLA₂）最为丰富，占58%，其次是L-氨基酸氧化酶（LAO， 14%）、三指毒素（3FTx， 10%）和金属蛋白酶（MP， 9.9%）。

在功能上，该毒液显示出磷脂酶A₂活性、L-氨基酸氧化酶活性和蛋白水解活性。在体内实验中，毒液诱导了肌肉毒性、轻微的水肿以及显著的出血效应——后者在该属蛇毒中并不常见。致死性分析显示，毒液对小鼠的腹腔注射半数致死量（LD₅₀）为46.7微克。对主要色谱峰进行筛选后发现，只有第10号峰在50微克剂量下具有致死性，该峰被鉴定为一种单一的三指毒素，其单同位素质量为6744 Da，被命名为Camilaetoxin-I，其对小鼠的腹腔注射LD₅₀为3.2微克。

抗蛇毒血清的免疫识别与中和作用

两种商业马源抗蛇毒血清（INS-anticoral和ICP-anticoral）均能通过ELISA识别M. camilae的完整毒液及其色谱组分，其中INS-anticoral的识别信号更强。然而，在预孵育实验中，INS-anticoral并未能中和毒液对小鼠的致死作用。另一方面，针对M. camilae毒液制备的实验性兔源抗血清能够识别毒液及其大部分组分，虽然未能完全中和致死性，但与仅注射毒液的对照组相比，显著延长了小鼠的生存时间。

讨论：毒液特征的独特性与治疗挑战

M. camilae与其近亲M. mipartitus在系统发育上的亲缘关系与其毒液成分的差异形成了对比。M. camilae毒液表现出以磷脂酶A₂为主、L-氨基酸氧化酶次之的表型，这与许多其他珊瑚蛇的毒液组成不同。毒液中相对丰富的金属蛋白酶可能是其观察到出血活性的原因。尽管磷脂酶A₂含量最高，但致死性却主要归因于一种丰度较低的三指毒素（Camilaetoxin-I），这突显了关键毒素的毒性强度可能远超其丰度比例。

研究发现，商业抗蛇毒血清虽能免疫识别毒液，却无法有效中和其致死毒性，这再次印证了免疫识别不一定等同于功能中和的复杂性。而特异性更高的实验抗血清能延长生存时间，提示开发更高效、覆盖更广的抗蛇毒血清需要更高的抗体效价和物种特异性。

结论

本研究首次对哥伦比亚特有珊瑚蛇M. camilae的毒液进行了全面表征，揭示其具有富含磷脂酶A₂的独特蛋白质组，并鉴定出包括出血活性在内的多种毒性。致死作用主要与一种强效的三指毒素Camilaetoxin-I相关。现有商业抗蛇毒血清对其中和效果有限。这些发现不仅增进了对哥伦比亚珊瑚蛇及其毒液的基础认知，也为改进针对该地区珊瑚蛇咬伤治疗的抗蛇毒血清研发提供了关键的毒理学和免疫学依据。