期刊導航
科學家發現，血液稀釋劑可以治療食肉眼鏡蛇毒液
大約180萬人全世界每年都有蛇咬傷。其中，多達 138,000 人死亡，另有 400,000 人最終留下永久性疤痕和殘疾。
許多眼鏡蛇都有破壞組織的毒液這是目前的抗蛇毒血清無法治療的。我們發現，廉價、容易獲得的血液稀釋藥物可以重新用作這些毒液的解毒劑。
用CRISPR芯片基因編輯技術 我們更多地了解了這些毒液如何攻擊我們的細胞，并發現一類常見的藥物叫做肝素類化合物可以保護組織免受毒液的侵害。我們研究今天發表在科學轉化醫學.
蛇咬傷是一個嚴重的問題
蛇毒由許多不同的化合物組成。通常，它們針對暴露部位（如皮膚和肌肉）的心臟、神經系統或組織。
可以理解的是，許多蛇咬傷研究都集中在最致命的毒液上。因此，致命性較低但仍會引起長期問題的毒液——例如眼鏡蛇毒液——受到的關注較少。
在眼鏡蛇生活的地區，嚴重的蛇咬傷可能會產生毀滅性的影響，例如截肢，導致改變生活的傷害和生計的喪失。這世界衛生組織已宣布蛇咬傷為被忽視的“A類”熱帶疾病，并希望通過以下方式減輕蛇咬傷的負擔到2030年減半.
目前蛇咬傷的唯一治療方法是抗蛇毒血清，這是通過將非人類動物暴露于少量毒液并收獲抗體他們作為回應而生產。
抗蛇毒血清可以挽救生命，但它們有幾個缺點。每一種蛇都特定于一種或多種蛇，它們非常昂貴（當它們可用時），它們需要冷藏，并且必須在醫院通過注射給藥。
更重要的是，抗蛇毒血清不能預防局部組織損傷。這主要是因為構成抗蛇毒血清的抗體太大，無法到達外周組織，例如肢體。
眼鏡蛇毒液如何殺死細胞
我們的團隊——在澳大利亞的悉尼大學、英國的利物浦熱帶醫學院和哥斯達黎加的克洛多米羅·皮卡多研究所——開始尋找治療蛇咬傷的其他選擇。
首先，我們想嘗試了解這些毒液是如何起作用的。我們從眼鏡蛇開始，眼鏡蛇分布在非洲和南亞。
我們從非洲吐痰眼鏡蛇身上提取了毒液，眾所周知，眼鏡蛇會導致組織損傷，并進行了所謂的全基因組研究CRISPR芯片屏幕。
我們采用了大量的人類細胞混合物，并使用CRISPR基因編輯技術來禁用每個細胞中整個人類基因組中的不同基因。CRISPR技術使用一種特殊的酶來去除或改變細胞中DNA的特定部分。
然后我們將所有細胞暴露在眼鏡蛇毒液中，看看哪些活了下來，哪些死了。
幸存下來的細胞必須缺少毒液需要傷害我們的東西，因此我們可以快速確定這些特征是什么。
我們發現各種眼鏡蛇毒液需要特定的酶來殺死人體細胞。這些酶負責制造稱為肝素和硫酸肝素.
硫酸乙酰肝素存在于人和動物細胞的表面。當我們的免疫系統對威脅做出反應時，硫酸肝素會從我們的細胞中釋放出來。
這些分子的重要性直觀地說是有道理的。蛇毒是隨著它們的目標一起進化的，而肝素和肝素在整個進化過程中幾乎沒有變化。因此，毒液劫持了動物生理學中常見的東西來造成損害。
肝素誘餌如何減少組織損傷
肝素被用作血液稀釋藥物已有近 100 年的歷史。
我們在人體細胞上測試了這種藥物，看看用游離肝素淹沒系統是否可以用作毒液的誘餌目標。值得注意的是，這奏效了，毒液不再引起細胞死亡，即使在毒液后將肝素添加到細胞中也是如此。
我們還測試了肝素對遠親亞洲眼鏡蛇的毒液的抵抗力，它具有相同的保護作用。我們還表明，注射一種較小的合成肝素，稱為汀扎肝素可以減少人工“蛇咬傷”小鼠的組織損傷。
為了弄清楚肝素是如何阻斷毒液的，我們將毒液分成主要成分。我們發現肝素抑制”細胞毒性三指毒素“，這是組織損傷的主要原因。到目前為止，還沒有已知的藥物可以對抗這些毒素。
下一步將是測試肝素對人體的影響。
更便宜、更容易獲得的蛇咬傷治療
我們的目標是制造一種含有肝素樣藥物的蛇咬傷治療裝置，稱為肝素樣藥物，該藥物類似于有嚴重過敏反應風險的人經常攜帶的 EpiPen 腎上腺素注射器。這些設備可以分發給面臨眼鏡蛇咬傷高風險的人。
肝素類藥物已經是用于預防血栓的廉價基本藥物。美國食品和藥物管理局（FDA）已批準它們在人體中自我給藥，這可能會減少將藥物推向市場所需的漫長過程所需的時間。
肝素類藥物在室溫下也很穩定，這意味著這些藥物在偏遠地區更容易獲得，并且在田間輸送速度更快。
其他研究還證實了藥物再利用用于治療蛇咬傷。這些藥物組合可能預示著蛇毒治療的新時代，這種治療不僅僅依賴于昂貴的抗蛇毒血清。
我們的實驗室以前曾使用CRISPR篩選來研究箱形水母毒液我們目前正在研究離家更近的其他毒液，從藍瓶到黑蛇。我們的篩查技術使我們能夠發現有關毒液的大量信息。
現在還為時過早，但我們發現許多毒液依賴于重疊的目標來附著在我們的細胞上。這項研究都是為了實現更崇高的目標，即制造通用和廣泛作用的毒液解毒劑。
杜田，毒液基因組學博士候選人，悉尼大學（University of Sydney）和格雷格·尼利，功能基因組學教授，悉尼大學（University of Sydney）
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