当三亚的椰风海韵遇上致命的蛇吻,一场原本美好的观光瞬间变成了人间悲剧。被蛇伤害的事情多有发生,尽管紧急送医努力抢救,却仍因蛇毒入侵身体回天乏术。这起令人痛心的事件,让我们不得不直面一个既神秘又危险的存在——蛇毒。在这场生死较量中,蛇毒究竟扮演了怎样的脚色?它又藏着哪些令人惊叹的化学秘密?今天,就让我们一同揭开蛇毒的神秘面纱。

一、蛇毒:天然界的“生化武器库”
蛇毒并非单一物质,而是一个复杂得超乎想象的“生化武器库”,堪称天然界最精密的化学混合物之一。从化学组成来看,蛇毒中90%以上是蛋白质,其中包含酶、多肽、糖蛋白等多种成分,其余则是一些小分子物质,如氨基酸、金属离子等。这些成分相互共同,构成了蛇毒致命的威力[1]。
酶在蛇毒中起着至关重要的作用。磷脂酶A能够分解细胞膜上的磷脂,破坏细胞结构,使细胞内容物释放出来,导致构造损伤和炎症反应[2];透明质酸酶则可以分解细胞间质中的透明质酸,让蛇毒在体内更快速地扩散,就像为蛇毒打开了在身体内横冲直撞的“绿色通道”。
多肽类物质同样不容小觑。它们虽然相对分子质量较小,但活性极高。某些多肽能够特异性地作用于神经细胞、肌肉细胞或血液细胞,干扰细胞的正常功能,从而引发一系列中毒症状。

二、蛇毒的致命“组合拳”:不同类型的毒性机制
蛇毒的毒性机制多种多样,根据其对人体的主要作用部位和症状表现,大致可以分为神经毒、血循毒、细胞毒以及混合毒四大类。每一类蛇毒都有其独特的“攻击方式”,如同经心设计的致命“组合拳”,对人体造成严重伤害。
图1 A银环蛇B锯鳞蝰蛇C竹叶青D眼镜蛇(图片来源于网络,网址https://www.xncsb.cn/baike/7923.htm,https://baike.baidu.com/item/西南眼镜蛇/62538614,https://www.sohu.com/a/554086523_121393360,https://www.bilibili.com/video/BV1xkGUzwErf/)
(1)神经毒:切断生命的“信号通路”
神经毒是蛇毒中极具杀伤力的一类毒素,银环蛇(图1A)等毒蛇分泌的毒液就以神经毒为主。这类毒素的目的十分明确——神经系统[3]。当神经毒进入人体后,它会精准地与神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体结合。乙酰胆碱是神经细胞之间传递信号的重要化学物质,它就像一把“钥匙”,能够打开神经细胞上的“锁”(乙酰胆碱受体),从而传递神经信号。而神经毒就像是一把“假钥匙”,争先占据了受体的位置,真正的乙酰胆碱无法与之结合,导致神经信号无法正常传递。
随着神经毒的不断作用,中毒者首先会出现眼睑下垂、视物含糊、言语不清等症状,这是因为控制眼部肌肉、面部肌肉和声带肌肉的神经信号受到了干扰。随着病情的发展,呼吸肌也会渐渐麻痹,中毒者会感到呼吸困难,最终因呼吸衰竭而死亡。这种悄无声息的攻击方式,往往让中毒者在意识清醒的状态下,眼睁睁地看着自己的身体渐渐失去控制,令人不寒而栗。
(2)血循毒:破坏血液的“运输系统”
血循毒主要攻击人体的血液系统,响尾蛇、蝰蛇(图1B)等毒蛇的毒液中就含有大量的血循毒素。这类毒素的作用方式直接而粗暴——破坏红细胞[4]。红细胞是血液中负责运输氧气的重要细胞,一旦它们被破坏,身体各构造器官就会因缺氧而受损。
血循毒可以通过多种途径破坏红细胞。有些血循毒素能够改变红细胞膜的通透性,使细胞内的物质外渗,导致红细胞破裂;还有些血循毒素可以激活血液中的凝血系统,形成微血栓,堵塞小血管,进一步加重构造缺血缺氧。当大量红细胞被破坏后,血液中的血红蛋白会释放到血液中,颠末一系列代谢,会导致黄疸、贫血等症状。更严重的是,溶血过程中产生的大量代谢产物还会对肾脏造成损害,引发急性肾衰竭,危及生命。
(3)细胞毒:让细胞“自我毁灭”
细胞毒是一种直接作用于细胞的毒素,竹叶青蛇(图1C)、烙铁头等毒蛇的毒液中含有丰富的细胞毒素[5]。这类毒素就像细胞的“终结者”,能够直接破坏细胞的结构和功能。细胞毒可以与细胞膜上的特定受体结合,改变细胞膜的通透性,使细胞内的离子平衡失调;也可以抑制细胞内的酶活性,影响细胞的正常代谢;甚至还能诱导细胞发生凋亡或坏死。
当细胞毒作用于皮肤和肌肉构造时,会导致局部构造肿胀、疼痛、坏死,伤口周围皮肤出现瘀斑、水疱,严重时甚至需要进行截肢手术。如果细胞毒进入重要器官,如心脏、肝脏、肾脏等,会直接影响器官的功能,导致多器官功能衰竭,后果不堪设想。
(4)混合毒:全方位的致命打击
有些毒蛇的毒液更为“致命”,它们兼具多种毒性,被称为混合毒,眼镜王蛇(图1D)[6]、蝮蛇等就是典型代表。混合毒就像一个“全能杀手”,对人体进行全方位的攻击。它既能通过神经毒麻痹呼吸肌,导致呼吸衰竭;又能使用溶血毒破坏血液系统,引发贫血和肾衰竭;还会借助细胞毒造成局部构造坏死和器官功能损伤。
由于混合毒的作用机制复杂,中毒后的症状也十分严重且多样化。患者可能同时出现呼吸困难、出血倾向、局部构造坏死等多种症状,治疗难度极大。这也使得被混合毒毒蛇咬伤后的死亡率相对较高,三亚女游客被蛇咬伤身亡的悲剧,很可能就是混合毒在作祟。

三、从“死神镰刀”到“生命之光”:蛇毒的医学奇迹
随着当代科学技术的发展,人们对蛇毒的研究渐渐从经验走向科学。通过先辈的分离、纯化和分析技术,科学家们成功地从蛇毒中提取出了许多具有特别生物活性的成分,并将其开发成药物。卡托普利是第一种基于蛇毒开发的降压药[7]。它的研发灵感来源于巴西矛头蝮蛇的毒液。科学家发现,这种蛇毒中含有一种能够抑制血管紧张素转化酶(ACE)的物质。ACE会促使血管收缩,导致血压升高,而卡托普利通过抑制ACE的活性,扩张血管,从而降低血压。自卡托普利问世以来,无数高血压患者从中受益,它的成功研发也为蛇毒药物的开发开发了道路。
替罗非班和依替巴肽是两种用于治疗心血管疾病的蛇毒衍生药物[8]。它们的作用机制是抑制血小板的聚集。血小板在血液凝固过程中起着关键作用,但在某些心血管疾病中,血小板过分聚集会形成血栓,堵塞血管,引发心肌梗死、脑卒中等严重疾病。替罗非班和依替巴肽能够特异性地结合血小板表面的受体,阻止血小板之间的相互作用,从而预防血栓的形成,为心血管疾病患者带来了新的治疗选择。
图2血小板在中毒解毒过程中的变化图(自制)

四、对抗蛇毒:人类的智慧与挑战
面对蛇毒的威胁,人类从未停止过与之抗争的脚步。抗蛇毒血清是目前治疗蛇咬伤最有效的方法(图3)。它的制作过程十分复杂。首先,需要选择合适的实验动物,如马或羊。然后,将少量颠末处理惩罚(减毒)的蛇毒注射到实验动物体内,刺冲动物的免疫系统产生相应的抗体。颠末一段时间后,采集实验动物的血液,分离出血清,这种血清中就含有能够中和蛇毒的抗体,即抗蛇毒血清。
图3常见抗蛇毒血清(图片来源于网络,网址https://www.sohu.com/a/322665428_120055798)
然而,抗蛇毒血清的生产存在诸多问题。由于不同种类的蛇毒成分差别很大,一种抗蛇毒血清通常只能针对一种或几种毒蛇的毒液。这就意味着,在治疗蛇咬伤患者时,需要准确判断咬伤的蛇种,才能选择合适的抗蛇毒血清。但在现实情况中,许多患者无法准确描述蛇的特征,这给治疗带来了很大困难。
此外,抗蛇毒血清的生产周期长、成本高,且保存条件苛刻,导致其供应往往不足。而且,抗蛇毒血清还可能引发过敏反应,给患者带来额外的风险。这些问题都迫切需要解决,以提高蛇咬伤的治疗效果。
随着科技的不断进步,新型的蛇毒治疗方法也在不断涌现。人工智能技术的发展为蛇毒研究带来了新的思绪。科学家们使用人工智能算法分析蛇毒的化学结构和作用机制,设计出能够更有效中和蛇毒的抗毒蛋白。这种方法相比传统的抗蛇毒血清研发,具有更高的效率和针对性。相信在不久的将来,人工智能将在蛇毒治疗范畴发挥更大的作用,为蛇咬伤患者带来更多的盼望。

6.参考文献
[1]AkefH M.Snake venom: kill and cure[J].Toxin Reviews, 2017, 38(1):21-40.
[2]Shayman J A , Tesmer J J G. Lysosomal phospholipase A2[J].Biochim Biophys Acta (BBA) - Mole Cell Biol Lipids, 2019, 1864(6):932-940.
[3]Padula A M , Leister E M.Severe neurotoxicity requiring mechanical ventilation in a dog envenomed by a red-bellied black snake (Pseudechis porphyriacus) and successful treatment with an experimental bivalent whole equine IgG antivenom[J].Toxicon, 2017, 138(41):159-164.
[4]GoraiB, Sivaraman T.Delineating residues for haemolytic activities of snake venom cardiotoxin 1 from Naja Naja as probed by molecular dynamics simulations andin vitrovalidations[J].Int J Biological Macromol: Structure, Funct Interact, 2017, 95(8):1022-1036.
[5]许淑贞,林起庆,宋丽,等.竹叶青蛇咬伤中毒机制及临床研究新盼望[J].蛇志,2021,33(1): 13-16.
[6]Wongtay P, Sangtanoo P,Sangvanich P, et al.Variation in the protein composition and biological activity of King Cobra (Ophiophagus hannah) Venoms[J]. Protein J, 2019, 38(5): 565-575.
[7]Carolina C R H, Chatzaki M, Almeida Rezende B, et al. Cardiovascular-active venom toxins: an overview[J].Current Med Chem, 2016, 23(6): 603 - 622.
[8]Wang J , Zou D .Tirofiban-induced thrombocytopenia[J].Annals Med, 2023, 55(1):3425-3437.
审稿人意见
建议删除图1。文章前3句再修改的朴实一些,避免被怀疑蹭热点。
作者:李文波
作者单位:西北师范大学
作者邮箱:eynwnu@163.com
编辑:朱真逸
审核:佘婉宁
来源:https://view.inews.qq.com/k/20250812A022CA00
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