蛇咬伤是一种死亡率与发病率都很高的热带疾病，一直备受世界卫生组织的关注。多环蛇是一种毒性极强的蛇类，其致死率在7%到50%之间。它的神经毒素能够引发呼吸肌瘫痪，导致患者在1到4小时内死亡1, 2, 3。这类蛇毒的主要毒性来源于神经毒素对神经肌肉接头的不可逆损伤：α神经毒素会高亲和力地与突触后nAChR结合，阻断乙酰胆碱的信号传递；β毒素则会不可逆地抑制突触前乙酰胆碱的释放。这两种毒素共同作用会导致患者出现弛缓性瘫痪和呼吸衰竭4, 5, 6, 7。目前，治疗此类蛇咬伤的主要方法是使用抗蛇毒血清，但该疗法存在诸多局限性：首先，它无法逆转已经与毒素结合的分子，也无法显著缩短瘫痪持续时间；即便尽早且足量使用抗蛇毒血清，仍有一些患者会发展成呼吸衰竭。其次，神经毒素与其靶标之间的不可逆结合（α-BGT-nAChR复合物的内化及缓慢降解，以及β-BGT造成的损伤需要神经末梢再生）往往使得患者需要接受5到30天的机械通气治疗，这不仅增加了并发症的风险，还带来了沉重的经济负担8, 9, 10, 11, 12, 13。因此，迫切需要找到能够直接促进神经肌肉接头修复的药物，用于临床治疗这类蛇咬伤。
谷氨酰胺是一种条件必需氨基酸，具有神经保护作用：它是GABA和Glu这两种神经递质的前体，可通过抗氧化机制（增强超氧化物歧化酶活性、清除自由基）、抗炎作用（抑制NF-κB/MAPK通路）以及维持神经元结构完整来发挥保护效果14, 15, 16, 17, 18, 19, 20。我们之前的研究发现，被这类蛇毒中毒的动物体内谷氨酰胺水平会显著下降，而外源性补充谷氨酰胺可以缓解肺部和心脏的损伤以及炎症反应21, 22，这说明谷氨酰胺可能是修复神经损伤的关键代谢物质。然而，除了被动通气之外，目前还没有有效方法能够在面对蛇咬伤最致命的呼吸衰竭症状（即神经肌肉接头功能障碍）时，主动促进神经传导的恢复。
Agrin-MuSK信号通路是构建和维持神经肌肉接头功能的关键调控机制。该通路始于运动神经元分泌Agrin，Agrin会与肌细胞膜上的LRP4受体结合，进而激活酪氨酸激酶MuSK，触发一系列下游级联反应，这些反应有助于nAChR的聚集以及突触后膜的分化。LRP4兼具双向调控功能，既能传递Agrin信号以激活MuSK，又能反馈调节突触前细胞的分化过程，从而参与神经肌肉接头的形成23, 24, 25。基因敲除实验也证实，缺乏Agrin或MuSK会导致突触后分化出现缺陷，进一步凸显了这两种蛋白在神经肌肉接头发育中的重要性26, 27。总而言之，Agrin-MuSK信号通路通过精确的时间和空间调控机制，构建了神经肌肉接头的功能结构，调控这一信号通路有望为神经传导障碍等疾病的治疗提供新的策略。
基于以上分析，本研究重点探讨谷氨酰胺在缓解被多环蛇毒中毒的大鼠瘫痪症状中的作用及其机制，尤其关注其对Agrin-MuSK信号通路的调控作用——该通路负责调控神经肌肉接头的发育、nAChR的聚集以及突触稳定性。本研究旨在验证谷氨酰胺能否逆转蛇毒引起的神经肌肉传导阻塞和呼吸衰竭，明确谷氨酰胺是否通过激活Agrin-MuSK信号通路来促进神经肌肉接头的功能恢复。研究结果将为突破治疗多环蛇咬伤所致呼吸衰竭的治疗瓶颈提供新的靶点。
