毒蛇体内天然存在对抗自身毒素的“解药”——血液中循环的蛋白质能阻断其产生的毒素，保护它们免受意外自我毒害。马里兰大学的研究人员利用这一自然防御机制，将西部菱背响尾蛇的多种防御蛋白组合，在实验室测试中展现出对多种危险蛇种毒液的超强中和活性。相关成果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS），为下一代抗蛇毒血清的研发提供了全新蓝图。

现有抗蛇毒血清的局限

蛇咬伤是全球最被忽视的热带病之一。世界卫生组织估计，每年有8万至14万人死于毒蛇咬伤，另有数十万人留下永久性残疾。许多受害者生活在农村地区，难以获得有效的抗蛇毒血清。目前的抗蛇毒血清虽能挽救生命，但生产成本高昂且工艺复杂：通常需向大型动物注射蛇毒，再收集其免疫系统产生的抗体。这些产品品质参差不齐，对不同蛇种毒素的覆盖范围有限，还可能引发严重免疫反应。因此，寻找更安全、广谱且经济的替代方案迫在眉睫。

自然防御蛋白的发现与组合

研究团队由马里兰大学杰出大学生物学教授Sean B. Carroll领导。早在2022年，其实验室已鉴定出一种名为FETUA-3的蛋白质，能阻断西部菱背响尾蛇毒液中多种金属蛋白酶（metalloproteinases）的活性，并对其他响尾蛇毒液中的毒素也有抑制作用。Carroll教授指出：“100年来，我们通过轶事了解到蝰蛇对自身毒液具有抵抗力，但长期以来无人知晓其血液中究竟有何保护因子。”此次研究进一步解析了FETUA蛋白家族各成员的功能：单一蛋白仅提供有限保护，如一种能减少出血，另一种干扰毒素酶活性，但均无法完全阻止致死效应。然而，将多种FETUA蛋白组合后，中和能力显著增强，在实验室测试中，优化组合的效力约为现有羊源抗蛇毒血清的10倍，能完全中和响尾蛇毒液的致死效应，并对多种蝰蛇毒液提供广谱保护，包括一些在进化上相隔数百万年的物种。

进化保守性揭示关键机制

Carroll教授强调：“这些抑制剂的部分序列在5000万年的蛇类进化中完美保守，这充分说明自我毒害风险对这些动物而言多么真实。”研究还发现，蛇类可能通过咬伤时口腔组织、捕食被毒杀的猎物或同类相食等途径自我暴露于毒液，但具体机制尚不完全清楚。目前，团队正将同一策略应用于开发针对其他主要毒液毒素家族的抑制剂。Carroll教授表示：“我们已非常接近为蝰蛇的三大主要毒素家族找到有效解决方案。基于这些发现，我们确信基于自然的重组（实验室生产）抗蛇毒血清指日可待。”他预计，兽医学可能率先应用这种“自然抗蛇毒血清”，随后推广至人类蛇咬伤治疗。新一代抗蛇毒血清有望覆盖更广谱的毒液，同时更安全、更便宜、更易大规模生产。