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几种有争议无毒蛇概述及其毒性研究

2019-02-06罗泽寰

神州·上旬刊 2019年1期
关键词:蛇毒毒蛇

罗泽寰

摘要:游蛇科物种即为传统意义上的无毒蛇,但此种蛇类咬伤中毒事件却时有发生,逐渐引起了人们的广泛关注。本论文从不同方面对此种蛇类及其毒性进行阐述,希望可以为今后毒理学、生物学研究及蛇毒防治提供一定参考。

关键词:游蛇;毒蛇;蛇毒;后毒牙

0 前言

传统意义上的毒蛇,即为眼镜蛇科与蝰蛇科物种。游蛇科物种即为传统意义上的无毒蛇(游蛇科colubridae意义为无毒蛇科)。长期以来,人们一直认为毒蛇与无毒蛇的区别在于前者有沟牙或管牙及毒腺,而把游蛇科中的部分仅有增大的上颌牙(既无管,又无沟)的物种视为无毒蛇。但我国近年来发生多起“无毒蛇”咬伤人引起中毒的事件,为我们敲响了警钟。了解此种蛇类产毒机理、毒素作用机理尤为重要,目前有研究从解剖学及毒理学角度进行了阐释,但尚无明确定论。本论文对几种有争议无毒蛇相关研究进行综述,期望为以后此方向毒理学、生理学研究提供参考。

1 传统意义上的毒蛇与蛇毒

我国地大物博,目前已发现的蛇类多达200余种。中国境内传统意义上的十大毒蛇(银环蛇、眼镜王蛇、舟山眼镜蛇、原矛头蝮、白唇竹叶青、白眉蝮、灰蓝扁尾海蛇、圆斑蝰、金环蛇、尖吻蝮)全部隶属眼镜蛇科及蝰蛇科。传统意义上毒蛇的定义是:能够分泌毒液,并有特化的能够注射毒液的牙齿结构的蛇类。眼镜蛇属拥有前沟牙,蝰蛇科拥有管牙。前沟牙、管牙位于上颌前端,呈中空结构,是高度特化的、用来注射毒液的毒牙。

英国《牛津生物化学与分子生物学词典》中将毒素定义为:通过生物途径产生的具有各种特定毒性的化合物。学术界通常将有毒动物毒腺产生的毒液中含有特定生物学活性的化合物分子皆称为毒素。蛇毒是复杂混合物,主要成分蛋白质(75%~90%)及多肽类毒素,其中有生物活性的主要部分为各种酶。蛋白水解酶、蛇毒金属蛋白酶、蛇毒磷脂酶分别对不同的细胞组织有破环作用。蛇毒按作用效应分为:血液循环毒素、肌肉毒素、心脏毒素、细胞毒素。不同蛇由于所含毒素不同,产生不同的效应,眼镜蛇科的毒液主要含神经毒素,蝰科则主要含血液循环毒素。毒蛇咬伤后,蛇毒对中枢神经系统、心血管系统、凝血过程、肌肉组织等均可产生重要影响[1]。

2 一些传统意义上的无毒蛇致病致死现象

传统意义上的无毒蛇咬伤中毒事件也有报道。早在上个世纪,Mittleman[2]就报道了虎斑颈槽蛇在日本的致死案例,并提出了将此游蛇科蛇类归为有毒蛇的想法。近年来,广西、福建等地也报道了传统意义上无毒蛇咬伤导致的严重出血、休克案例。2015年广西医科大学第一附属医院急诊科报道[3]:红脖游蛇咬伤的12例患者中,所有患者均有伤口局部出血不止,全身多处大片皮下出血淤斑,伴有不同程度的其他器官出血症状。凝血功能呈进行性下降,但血小板计数不降低。治愈11例,1例弃医出院后死亡。由此可知,并不只有传统意义上的毒蛇咬伤人类后会使人中毒,某些“无毒蛇”也会有同样危害,因此此类现象值得进一步研究。

3 几种有争议的无毒蛇研究现状概述

目前,人们在研究有毒性的游蛇时,提出了“后毒牙”蛇类的概念[4]。国外部分游蛇如非洲树蛇(boomslang)及东南亚几种keelback(无正式中文名),被发现有达氏(duveynoy)腺体,该腺体被定义为一种类似毒腺的特化唾液腺。考虑到旧大陆蛇类的同源性,国外关于此类蛇的研究可能可以为我国部分有争议无毒蛇的研究提供参考。

3.1 颈槽蛇属

研究表明,颈槽蛇属有达氏腺体[5],位于眼后上唇鳞下,呈叶状。腺体有单一的分泌总管开口于上颌齿后方,未与毒牙相连。与毒蛇依靠毒牙注射毒液的方式不同,颈槽蛇在啃咬猎物时腺体分泌物经分泌管口流出,流入撕咬造成的伤口内。这与毒蛇的原始定义有出入,但是Sakai[6]等的毒性研究发现,虎斑颈槽蛇达氏腺体分泌液对小鼠的半致死量分别为:0.27mg/kg(IV静脉注射),7.4mg/kg(IM肌肉注射),9.2mg/kg(SC皮下注射),证明了其确有毒性。

此外,颈槽蛇属拥有特有的腺体结构—颈背腺。研究发现,虎斑颈槽蛇颈背部皮下有10对左右的腺体,呈链珠状排列,各腺体间相对独立,无明显的排毒管存在。当受到挤压或遇到危险时,腺体极易破裂,流出分泌液。Akizawa[7]等对颈背腺分泌液组份进行了分析研究,发现其中含有蟾蜍二烯羟酸内酯。其中有一类与来源于蟾蜍腮腺的和蟾蜍他灵一样,具有促使豚鼠乳突肌收缩和抑制(Na+、K+)ATP 酶活性的作用。

3.1鏈蛇属

赤链蛇增大的上颌牙无管、无沟,是最后两枚上颌齿的变型,它与上颌骨、横骨连接牢固,活动性差[8]。研究表明,肌肉注射赤链蛇达氏腺提取物后对小鼠有致死作用,证明了赤链蛇的毒性[9]。吴卯斌[10]报道的赤链蛇咬伤案例中,患者伤口少量流血、肿胀,出现头昏症状,症状较轻。但是更多时候,赤链蛇咬伤基本没有不良症状。2018年,浙江省一位市民外出踏青时被赤链蛇咬伤,该患者伤口不深,只有少量出血,并无红肿、发炎等症状,消毒过后留院观察了一个多小时,身体无任何异常状。综上推测,赤链蛇毒性较弱,且毒液不容易经浅咬注射。

3.3 颈棱蛇属

颈棱蛇有增大的上颌牙及达氏腺体。张志晓等[11]采用了分子生物学研究方法探究了该类蛇的毒性。研究人员扩增了颈棱蛇口腔腺体分泌物金属蛋白酶基因,并对其进行系统进化分析,发现控制该酶的核酸序列与绿栖林蛇、银环蛇、舟山眼镜蛇、圆斑蝰蛇和尖吻蝮蛇的序列相似度分别为82.1%、79.2%79.1%、75.2%和75.7%,氨基酸序列相似度分别为68.9%、63.3%、63.1%、60.3%和60.1%。从蛇种进化分析的角度看,这体现了无毒蛇向毒蛇进化的证据。

4 讨论与展望

探明以上蛇类毒液产生、作用机理对动物研究、蛇伤医疗非常重要。以颈槽蛇为例,其颈背腺分泌物与蟾蜍腮腺的分泌物有同源性[7],考虑到颈槽蛇属为食蛙(狭食性)蛇类,推测颈槽蛇颈背腺毒素来自食物蟾蜍。受同位素标记法在噬菌体侵染实验的启发,笔者猜想此假说可以通过同位素标记法进一步证实,但具体方法仍有待考究。从进化角度来看,颈棱蛇口腔腺体分泌物金属蛋白酶与剧毒蛇的相似性,是无毒蛇向有毒蛇过度的证据。有毒代表了更强的竞争力,或许环境的选择造就了慢慢产生毒素的无毒蛇。从分类的角度看,这似乎模糊了毒蛇与无毒蛇的概念。所以我们更应接受新的“后毒牙”概念,充分理解这类“过度”蛇类。

虽然上述蛇类的毒性作用机理不甚清楚,但仍然有制备血清或疫苗的可能。另外,近年来,眼镜蛇、蝮蛇毒已开发出不少药物,随着对此类游蛇的深入研究,它们毒液中一些成分可能也会具有开发成药物的潜能,或成为分子生物学或医学研究的新方向。

此外,上述游蛇虽然有特化的达氏腺体、高度特化的上颌牙,但是上颌牙在口腔后部难以经过浅要伤人。而且此类游蛇毒性相对较轻,被这类毒蛇咬伤后较少出现全身中毒症状。因此,笔者认为此类游蛇可被单独归为轻微毒蛇,以区别于其他剧毒蛇。但是,轻微毒性也不容小视,在生活、生产、科研中不应掉以轻心,以免因不重视而造成伤害。

参考文献:

[1]范泉水.蛇毒主要成分研究进展[J].西南国防医药,2017,27 (8):901-904.

[2]Mittleman M B,Goris R C.Death Caused by the Bite of the Japanese Colubrid Snake Rhabdophistigrinus(Boie)(Reptilia,Serpentes,Colubridae)[J].Journal of Herpetology,1978,12 (1):109-111.

[3]苌海华,李其斌,王威.红脖游蛇咬伤中毒的临床分析[J].广西医学,2015,37 (1):97-98.

[4]李金荣,蓝海,黄晓军,等.后毒牙类毒蛇[J].蛇志,2007,19 (3):202-205.

[5]和七一,余晓东.一种有毒的游蛇——虎斑颈槽蛇[J].生物学杂志,2007,24 (3):55-57.

[6]Azuma H,Sekizaki S,Akizawa T,et al.Activities of novel polyhydroxylatedcardiotonic steroids purified from nuchal glands of the snake,Rhabdophistigrinus[J].Journal of Pharmacy&Pharmacology,2011,38 (5):388-390.

[7]Sawai Y,Honma M,Kawamura Y,et al.Rhabdophistigrinus IN JAPAN:PATHOGENESIS OF ENVENOMATION AND PRODUCTION OF ANTIVENOM[J].Journal of Toxicology:Toxin Reviews,2002,21 (1-2):21.

[8]吳卯斌.赤链蛇毒器的发现及离体毒腺的产毒量[J].蛇志,1996 (1):15-17.

[9]邱思语,史静耸.赤链蛇达氏腺提取液对小白鼠致死现象的探究[J].生物学通报,2017 (10):53-55.

[10]吴卯斌.赤链蛇咬伤2例报告[J].蛇志,1997 (3).

[11]张志晓,崔庆华,田靖,等.颈棱蛇蛇毒金属蛋白酶基因扩增及系统进化分析[C]/生物毒素研究及医药应用学术大会.2015.

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