蛇毒研究和应用概述

蛇毒研究和应用概述
陈康德　羊梅兰 杨渭川　陈文化
(浙江省磐安县人民医院　322300) (浙江省磐安县卫生局　322300)
我国的蛇类资源十分丰富,全世界已知的10科2200多种蛇,我国就有7科175种,如果连同亚种在内,可达200多种。

其中毒蛇约占四分之一,为48种,分别隶属于4科23属。

我国的毒蛇种类虽多,分布也广,但其中具有剧毒而危害较大的不过10余种,即金环蛇、银环蛇、眼镜蛇、眼镜王蛇、圆斑蝰蛇、草原蝰蛇、蝮蛇、五步蛇、竹叶青蛇、烙铁头蛇、山烙铁头蛇。

目前国内各专业的学者对蛇毒的研究和应用工作也主要集中在上述10余种毒蛇的蛇毒[1]。

蛇毒是从毒蛇的毒腺中分泌出来的一种毒液。

新鲜毒液呈蛋清样粘稠液体,具有特殊的腥味。

不同蛇种毒液的色泽亦异,如白色(五步蛇毒、圆斑蝰蛇毒)、灰白色(银环蛇毒)、淡黄色(眼镜蛇毒)、金黄色(蝮蛇毒、烙铁头蛇毒、眼镜王蛇毒、金环蛇毒)、黄绿色(竹叶青蛇毒)等。

蛇毒加温至65℃以上容易破坏(眼镜蛇毒经100℃加热15m in,仍能保持部分毒性,非经久煮,不能破坏),一般蛇毒置于常温下24h后就要腐败变质,丧失其毒性,而在冰箱中可保存15～30天。

真空冰冻干燥后即成松脆易碎的半透明固体,色泽不变。

干蛇毒置于干燥器皿或密封于安瓿中,即使在室温中放上几年甚至50年仍保持毒性和抗原性。

蛇毒的主要成分为蛋白质和多肽,故具有蛋白质的通性;加热和受紫外线照射会产生絮状沉淀,导致毒性部分或全部丧失,遇到强酸、强碱、氧化剂、还原剂、消化酶、重金属盐、酒精、酚类均能破坏蛇毒;能被蛋白酶所水解,经甲醛处理会丧失毒性,但抗原性仍能保留[2]。

多数人认为,人和动物的消化道腺体分泌的消化液能破坏蛇毒。

肝脏对蛇毒有解毒作用,而且可以从小便中排出70%左右。

故在口腔及消化道无溃疡的情况下,内服小量的蛇毒一般是无害的。

临床上常用活的毒蛇浸酒内服,也未见中毒。

蛇毒中的有毒成分相当复杂,是由10～15种以上物质组成的混合物,其中有5～15种酶、3～12种非酶蛋白质和多肽,以及少量的中性脂、磷酸和游离单糖;无机盐以钠、钾、锌离子含量较高,其次是钙、锰等离子。

有毒成分主要是蛋白质和多肽,约占干毒的85%～90%。

而蛋白质中的90%是白蛋白和球蛋白。

不同的毒蛇分泌不同性质的蛇毒,同种毒蛇但不同产地,也可能在成分上有些差异。

例如蝮蛇来说吧,早在19世纪就已经观察到蝮亚科蛇毒中含有类凝血酶,经实验证明在动物体内具有抗凝效果,从而开始对蛇毒的研究工作,研究表明,蝮亚科蛇毒中都含有类凝血酶,但含量不同,其毒性组成差别更大。

蝮蛇在我国分布地域最广,动物学专家认为在我国至少可以分为六个蝮蛇亚种,在东北地区占有三个亚种,即蛇岛蝮蛇,东北陆地白眉蝮蛇和黑眉蝮蛇。

江浙蝮蛇为另一亚种。

这四种常见蝮蛇的蛇毒所含主要毒性组分——神经毒相差很大,东北白眉蝮蛇最少,江浙蝮蛇最多。

东北白眉蝮蛇的其它毒性成分也远远低于江浙蝮蛇,所以半数致死量(LD50)也相差甚大。

而在分类学上亲近的蛇种,可能有近似或相同的毒性成分,其毒性成分及毒理作用可有许多共同点[3]。

蛇毒按毒理学分为作用于神经的神经毒(中医称风毒),主要见于银环蛇、金环蛇、海蛇等。

作用于血液循环的血循毒(中医称火毒)有竹叶青蛇毒、烙铁头蛇毒、蝰蛇毒、尖吻蝮蛇毒;属混合毒(中医称风火毒)的有眼镜蛇毒、蝮蛇毒、眼镜王蛇毒、南美白尾蛇毒等。

从生物化学角度结合生物活性来看,则可分为酶、神经毒肽和蛋白质、生物活性物质、膜活性多肽4类。

蛇毒按毒理作用的分类可分为神经毒及血循毒: 神经毒作用于中枢神经、周围神经及植物神经系统,能抑制中枢神经系统,尤其是延髓呼吸中枢。

对周围神经系统的作用十分重要,主要阻断神经—肌肉接头处冲动的传导,导致骨骼肌尤其是呼吸肌的瘫痪。

其阻断作用有两种:其一是箭毒样作用。

眼镜蛇毒神经毒、 -银环蛇毒神经毒、海蛇毒神经毒作用于突触后膜,对终板乙酰胆碱受体亲和力很大,可阻断神经终板受体,使乙酰胆碱不起作用,且不易洗脱,阻断作用属于竞争性抑制。

二是抑制运动神经末梢释放介质的作用。

-银环蛇毒神经毒作用于突触前膜,抑制神经末梢释放乙酰胆碱,但对乙酰胆碱受体的功能无影响,这两类作用都能引起骨骼肌,特别是呼吸肌麻痹导致呼吸停止。

血循毒包括影响心脏、血管及血液系统的成
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分。

心肌毒素是眼镜蛇科多数蛇毒中的一种碱性多肽,有广泛毒性作用。

眼镜蛇毒、金环蛇毒、眼镜王蛇毒含有此类毒素。

主要引起心血管功能障碍,中毒早期常有短暂的兴奋过程,如心率略高、血压上升、频发期前收缩。

以后心脏逐渐转入抑制,血压缓慢而持续下降,心率也相应减慢,随之出现异位节律,心律失常,束枝传导阻滞,心音减弱。

严重中毒时血压降至休克水平。

心肌损害明显,可出现单心音、奔马律,直到心室纤颤而停止跳动。

心电图检查有:S-T段下移,T波平坦或倒置,Q-T间期延长,R波低电压等。

中毒死亡原因多为心力衰竭。

血循毒类蛇毒中还含有出血成分以及一些具有毒性作用的酶类。

蛇毒的化学成分主要含有4类物质: 酶。

蛇毒中至少含5～15种酶。

蛇毒的酶与蛇伤造成的出血、水肿、肿胀以及肌肉坏死、血凝失调有密切的关系。

已发现的10多种蛇毒突触前神经毒素都具有蛇毒磷脂酶A2(PLA2)活性,如 —银环蛇毒素、泰攀蛇毒素、虎蛇毒素、响尾蛇毒素和蝮蛇毒素。

PLA2非常稳定,经高温、低pH值条件处理仍保留酶的活性。

还发现有些科的蛇中的心脏毒素、肌肉毒素等组分中含有程度不等的PLA2。

PLA2能水解各种磷脂类,增加红细胞膜的通透性。

神经毒性多肽。

至少50多种,是分子量较小的蛋白质或多肽,一种蛇毒中可以有多种神经毒素。

极大多数为碱性。

对热稳定,可以通过透析袋。

按药理学作用可分为作用于神经突触后膜两类:前者只有 —银环蛇毒素和虎蛇毒素两种,其余的神经毒素均属后者。

生物活性因子。

如神经生长因子,并非神经毒素,而是一种能刺激神经生长的独特蛋白质。

也许是蛇类通过循环而将体内过剩的这种物质排汇到蛇毒中。

这种因子见于眼镜蛇科、蝰蛇科的蛇毒中,是不能通过透析袋的碱性蛋白质,对神经细胞的生长具有关键的作用,有可能对某些疾病有益。

!膜活性多肽。

也是碱性多肽,可引起极复杂的生物学效应。

能直接溶解红细胞,可改变细胞膜通透性而形成细胞的渗漏,并使膜上的酶易于溶出,对心脏、骨骼肌、周围神经等均可产生有害作用,它的许多作用还可被脂酶A所加强。

蛇毒在动物毒素中是比较强烈的一种。

例如,只要1mg的银环蛇毒的干毒进入人体,就能使人死亡。

但是,当我们掌握了各种蛇毒的作用特性之后,又可大胆地用它来治疗疾病。

近三十多年来,国际上对蛇毒的研究进展十分迅速,每年都有大量的研究论文发表在毒研学、生物化学、药理学和毒理学等各类专门杂志上,每四年一次的国际毒素会议,蛇毒的研究占有很大的比例。

在印度、巴西、俄罗斯、台湾和国内很多地方,都有专门的蛇毒研究机构。

我国的蛇毒研究工作起步较晚,五十年代开始,广东、广西等地对一些蛇毒的粗毒做了一点开创性的研究工作,中间经过动乱时期的停顿,直到七十年代才有了规模可观、水平较高的理论研究和实际应用。

1978年5月和1981年5月,相继在昆明召开过两次“蛇毒的研究和利用”学术讨论会,开始了全国性的蛇毒研究学术交流。

1985年10月,在中国生物化学学会的倡导下,成立了毒素专业委员会,至今已召开了四次学术会议,其中蛇毒的研究论文占60%左右。

中国蛇协在1984年成立以来,已经举办了13次大型的全国性学术会议,使蛇毒的研究、生产、临床应用合为一体,日益受到多方面的重视。

在国内有几十所高等院校和研究所建立了蛇毒研究室和研究组,形成了一支具有相当实力的研究队伍。

国内对蛇毒蛋白组分的分离纯化工作近年来已取得长足的进步,采用先进的层析分离手段,使不少蛇毒蛋白的组分得到了纯化。

如金环蛇膜毒素、神经毒素、圆斑蝰蛇毒磷脂酶A、眼镜王蛇毒L—氨基酸氧化酶、眼镜蛇毒胆碱脂酶、蝮蛇毒类凝血酶及舒缓激肽释放酶等都已获得了聚丙烯胺酰凝胶电泳的样品,相当多的纯化组分还测定了它们的氨基酸组成。

尤其值得提出的是在测定蛇毒蛋白组分的一级结构方面,已经做出了很好的开端。

如江浙蝮蛇磷脂酶A2等几个样品,已完成了氨基酸残基的全部序列测定,为进一步确定空间结构和寻找结构与生物学功能的关系奠定了良好的基础。

由于近年来在蛋白质分离、纯化技术上采用了先进的快速蛋白质液相层析(FPIC)或高压蛋白质液层析(HPIC)手段,在蛇毒蛋白组分的纯化工作中,可在较短的时间内得到分辨率高、重复性好、又能保持原来生物活性的提纯样品,这对蛇毒蛋白组分的研究工作是非常有利的。

蛇毒的毒理和药理学的研究虽然开始得最早,但在生物化学、生物物理学和分子生物学等学科迅速发展的推动下,也逐渐深入到分子水平,很多研究工作采用了纯化的蛇毒组分对神经、肌肉、心血管和血凝等进行了多方面的深入研究,弄清了一些蛇毒和解毒药之间的相互关系,使蛇伤治疗的理论
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研究也有了新的进展。

蛇毒研究工作的蓬勃发展,也促进了它的应用,目前国内外应用最成功的是临床医疗方面的应用。

虽然我国古代《神农本草》到李时珍所著的《本草纲目》都记载了应用毒蛇治病,但传统的用法中蛇毒已破坏殆尽,实际上没有应用蛇毒。

到三十年代国外报道用眼镜蛇毒在癌症治疗中作为镇痛药效果很好,以后的研究证明镇痛的药效是眼镜蛇毒中的神经毒素。

眼镜蛇、金环蛇等蛇毒,对热及电刺激所引起的疼痛均具比吗啡更为持久、更为强大的镇痛作用,其镇痛强度依次为眼镜王蛇毒>眼镜蛇毒>金环蛇毒>吗啡。

七十年代初,广州中山医学院研制成眼镜蛇毒注射液,用于临床,对三叉神经痛、坐骨神经痛、恶性肿瘤痛、风湿与类风湿性关节痛、偏头痛、带状疱疹等以疼痛为主要症状的疾病均有良好效果。

此外,并可用于治疗脊髓痨危象、小儿麻痹后遗症瘫痪、震颤性麻痹、癫痫、高血压、癌症等,均有同程度的疗效。

关于用蛇毒作为镇痛剂方面,具有如下优点:作用显著而且持久、安全范围宽、连续用药无耐药性也不会象吗啡那样有成瘾的危险。

1976年2月,云南省动物研究所等单位将眼镜蛇毒进行分离,在羧甲基纤维素层析的第五峰可以提纯其神经毒,其制剂定名为“克痛灵”[4～5],临床上用于治疗各种慢性神经痛效果较佳,实验室报告有抗癌效果。

蝰蛇毒可使血中纤维蛋白原变成纤维蛋白而形成血凝块,故近年来有作为外用止血剂者,例如用0.1%蝰蛇毒的灭菌溶液治疗血友病等的出血。

此外,还可作临床检验方法之一,用于血液病的鉴别诊断。

系用0.1%的蝰蛇毒溶液,M/20氯化钙溶液及富含血小板的血浆各0.1ml,在37℃水浴中的表面皿或小玻管内混合,记录血浆凝固所需时间,即为蝰蛇毒时间。

正常值为10～17s,当血浆中缺乏纤维蛋白原、凝血酶原、Ⅴ或Ⅹ因子时则延长,Ⅶ因子缺乏时则保持正常,故可作为Ⅶ因子缺乏的诊断根据。

马来西亚的红口蝮蛇除用作局部止血外,还因其去纤维蛋白的全身抗凝作用,可治疗血栓性疾病。

我国的特产蕲蛇,其毒素与蝰蛇、红口蝮蛇相类似,是否具有同样功效,亦应进一步研究[5]。

我国蝮亚科毒蛇资源十分丰富,在七十年代后期,有沈阳药学院和昆明动物研究所等分别对蛇岛蝮蛇和尖吻蝮蛇毒的类凝血酶进行分离纯化和着手应用于临床,在1981年几乎同时完成了临床观察,召开了鉴定会议,药用产品分别命名为“蝮蛇抗栓酶”和“去纤酶”。

但蛇岛蝮蛇来源受到限制,无法批量生产,去纤酶在生产工艺和临床应用中均存在困难,因而至今无法扩大应用。

1984年沈阳药学院和解放军238医院发掘了长白山地区的蝮蛇资源,发现长白山地区的白眉蝮蛇毒是生产蝮蛇抗栓酶的优质原料,经高精度的纯化,而得到的类凝血酶,故不含任何毒性成分,使用安全可靠,疗效更好,故又取名为“清栓酶”。

“清栓酶”的临床应用是动物毒素在临床应用中研究得最深入、推广得最普及的成功范例。

清栓酶的研制成功为蛇类凝血酶在医疗上的应用提供了新的途径,开辟了新的药源,进一步扩大了应用范围,治疗脑血栓起效快,副作用小,是目前临床上比较理想的药物。

清栓酶的研究,使蛇毒从研究试验阶段,达到生产和医疗实用阶段,具有国内先进水平[6]。

中国蛇协毒素研究所最近几年正在开发蛇毒成分中的两种新药,一种是降压药,另一种是止血药。

国外报道从巴西矛头蝮蛇毒中分离得到的一种活性肽,能阻断血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ转化,从而降低了人体血管紧张素的增压活性,可用于防治肾性高血压及由长时间压迫肾动脉所致的血压升高。

现已发现国产五步蛇毒中有降压活性非常明显的组分,很有希望开发成为一种新的降压药。

国外同时报道巴西产矛头蝮蛇毒中分离出一种蛇毒凝血酶,能缩短出血和凝血时间,注射1单位后,经20m in即可使健康人正常凝血时间缩短1/2～1/3,该药注射后10m in即产生止血作用,24h后作用消失。

这种蛇毒凝血酶在没有钙离子存在时也能使血液凝固,不会诱发任何血管内凝血现象,故不会引起血栓,临床用于预防和治疗各种出血。

中国蛇协毒素研究所已在国产蛇毒中找到止血活性成分,如能开发新的止血药,将使蛇毒的临床应用开辟新领域[7]。

此外,利用蛇毒作为治疗癌症的研究,国内外都已经进行了长期的工作,但进展仍然不大。

七十年代中期沈阳药学院曾试制过蝮蛇注射液和蝮蛇毒分离组分注射液,经过临床观察虽有改善症状、止痛、增加食欲和睡眠,有短期缓解作用和增强非特异性免疫作用,但最终疗效并不理想。

近年来上海长宁区新乐地段医院用蛇毒胶囊治疗各种癌症,据报道有使肿块缩小、延长癌症病人生存期等疗效。

蛇毒胶囊中含有眼镜蛇毒和蝮蛇毒,对治疗癌症的作用机理还不清楚,有待今后的研究和临床继
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陈康德等:蛇毒研究和应用概述
续观察。

蛇毒在医药领域中确有很大的利用价值,是极为珍贵的药物原料。

随着蛇毒研究的不断深入,今后蛇毒的用途将越来越广泛。

参考文献
1　陈建智.蛇毒的研究和应用.蛇志,1989,1(1):22～
23.
2　林可干.毒蛇咬伤.蛇志,1994,6(1):41.
3　覃公平,郝文学.中国蝮蛇毒的临床应用,北京:光明日报出版社,1986,45～49.
4　覃公平,邓禄延,胡征林,等.蛇毒及其组分的应用.
蛇志,1989,1(1)增刊:3～5.5　林乾良,金贻郎.蛇类的临床应用.浙江中医学院通讯,1977,1(2):43～47.
6覃公平,胡征林,邓禄延.清栓酶的临床应用.蛇志, 1989,1(1):6～8.
7　陈远聪,袁士龙.毒素的研究和应用.北京:中国科学出版社,1988,27～31.
(收稿日期:1997-09-09,修回日期:1997-12-08) 作者简介:陈康德,男,46岁,1978年毕业于浙江中医学院中医专业,现任磐安县人民医院蛇伤专科
副主任医师,中国蛇协会员。

研究的“蛇种快速
诊断新技术”获磐安县科学技术进步奖项目。

两种抗蛇毒血清治疗青环海蛇咬伤1例报告
庞卫国　庞家善
(广西防城港市中医医院　538021)
1　病历介绍
患者,男性,45岁,蛇贩。

1996年7月25日中午12时许,在收购海蛇时,不慎被青环海蛇咬伤右手中指,局部麻木疼痛。

伤后立即到当地医院就诊,给“季德胜蛇药片”口服、用鲜草药捣烂外敷等治疗。

伤后1h,出现眼睑下垂,头晕眼花,语言不清,吞咽、张口困难,咽候不适、痰多,周身软弱无力。

由于症状进一步加重,并出现胸闷气喘、全身肌肉疼痛等症状,下午4时由家人送我院急诊。

体查:体温36.5℃,呼吸26次/m in,血压16/ 11.5kPa,神志清,被动卧位,眼睑重度下垂,牙关紧闭,呼吸困难,双肺未闻及干湿性罗音,心率108次/min,律整。

右手中指有两条平行的牙齿刮伤痕,各长1cm,右中指及右手背轻度肿胀,轻压痛。

实验室检查:血尿素氮4.70mm ol/L,肌酐167. 0mm ol/L,谷丙转氨酶44.7U;尿蛋白(+),尿潜血( )。

患者入院后立即建立两条静脉通道,一条管用日本蛇族研究所生产(中日合作研制)的抗青环海蛇毒血清1支,由广西医科大学李其斌提供,加入5%葡萄糖注射液250ml中静滴。

另一管用地塞米松、654-2加入5%葡萄糖注射液中静滴维持。

并用地塞米松与654-2混合静注。

同时用5‰高锰酸钾溶液局部封闭注射,吸氧、利尿、保护肝肾功能、预防感染等治疗。

2h后,症状逐渐减轻;15h 后,症状基本消失。

再过3h,患者又出现牙关紧闭,语言不清,双眼睑轻度下垂等症状。

我院仅有一支抗青环海蛇毒血清,因此,用上海生物制品研究所生产的抗眼镜蛇毒血清1000IU×1支加入5%葡萄糖注射液中静滴,地塞米松及654-2静脉给药。

经过两天治疗,症状消失,化验肌酐和谷丙转氨酶等均正常。

入院后第1天用地塞米松125mg、654 -2140m g;第2天用地塞米松30m g、654-220mg;第3天用地塞米松20mg654-210m g。

观察治疗4天痊愈出院。

2　讨论
海蛇是我国十大致命毒蛇之一,属神经毒的毒蛇,海蛇毒含有神经毒素、肌肉毒素等。

从动物实验及临床观察表明,海蛇咬伤后由于其蛇毒中神经毒素含量多、毒性强,较易阻断神经肌肉接头的传递,引起肌肉瘫痪,同时肌肉毒素也可通过肌肉的损害,增强了神经毒素的肌肉瘫痪作用,很快出现呼吸肌麻痹,引起呼吸衰竭,这是中毒很快死亡的主要原因。

由于肌肉毒素的作用,使横纹肌细胞损害释出钾离子降肌红蛋白,可引起心脏抑制;肌红蛋白堵塞肾小管引起急性肾功能衰竭,这是海蛇咬伤死亡的另一原因[1]。

本例病人已出现呼吸肌麻痹等神经肌肉阻断症状,肝肾功能受到轻微损害,抗青环海蛇毒血清中和海蛇毒,以654-2和地塞米松防治急性肾功能衰竭,用5‰高锰酸钾溶液局封等综合治疗,神经肌肉阻断症状基本消失。

因为吸收入血中的海蛇毒量较大,一支血清只能对抗部分毒素,所以,中毒症状再度出现,这与文献的报道相吻合[2]。

海蛇毒神经毒素和眼镜蛇科蛇毒的神经毒素相似,海蛇毒与眼镜蛇毒之间有交叉免疫[3]。

在我国目前缺乏抗海蛇毒血清的情况下,使用替代品——抗眼镜蛇毒血清和抗银环蛇毒血清,也可获得良好疗效。

参考文献
1　李其斌.海蛇咬伤的诊断与治疗,见:覃公平,主编.
中国毒蛇学,广西科技出版社,1994:760～762.
2　李其斌.王乃平,汤圣希,等.抗青环海蛇毒血清治疗海蛇咬伤4例报告,蛇志,1994,6(4):4～6.
3　荀建宁,伍世轰.重症海蛇咬伤抢救成功一例报告,蛇志,1992,4(3):48.
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