利用假血管解密蛇毒的致命秘密

我们知道蛇毒对人类有剧毒，但要进一步了解其作用机制，必须在实验室中研究蛇毒。为了减少实验动物数量并研究蛇咬伤的更好治疗方法，荷兰的一个研究小组建立了一种新的 3D 模拟血管模型，他们称之为“器官芯片”。6 月 4 日发表在《科学报告》杂志上的一项研究中描述了该实验方法。

追踪血管

虽然随着夏季气温升高，鲨鱼咬伤事件可能成为人们关注的焦点，但蛇咬伤事件造成的麻烦更大，也更常见。世界卫生组织 (WHO) 估计，每年约有 435,000 至 580,000 起毒蛇咬伤事件需要治疗，每年有 100,000 人死亡。相比之下，2023 年大约有 69 起无端鲨鱼咬伤事件，造成 14 人死亡。

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这项研究的团队希望开发一种模型，用于研究血管破坏——这种破坏通常发生在一种称为蛇咬中毒的过程中。这种可能危及生命的情况发生在蛇毒与皮肤或眼睛接触时。蛇毒会引起内出血，因为它会攻击人体的循环系统，破坏血管并形成血栓。

科学家还可以从一种不需要使用实验动物来研究毒液如何破坏血管的方法中受益，从而开发出更好的治疗方法。

器官芯片

该团队建立了一个血管模型，称为 MIMETAS 的 OrganoReady® 血管 HUVEC，即芯片上的器官。根据这项研究，它提供了更准确的洞察力，了解毒素如何攻击血管，因为它考虑到了生理特征，如血流或血管的形状。

“我们在‘粗制’蛇毒上测试了该模型，由于蛇毒是十几种（有时甚至超过 100 种）毒素的混合物，所以我们要研究整个毒液的效果，”研究合著者、阿姆斯特丹自由大学、MIMETAS 和自然生物多样性中心的生物学家和毒素学家 Mátyás Bittenbinder 告诉《大众科学》 。“但理论上，我们也可以分离单个毒素，并单独测试它们，看看它们的效果如何。”

他们利用印度眼镜蛇、西非地毯蝰蛇、多带环蛇和莫桑比克喷毒眼镜蛇的毒液测试了血管模型的功能。

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据 Bittenbinder 介绍，研究小组惊讶地发现毒液对血管的影响方式多种多样。有些毒液似乎根本不影响任何细胞。其他毒液则能够破坏将细胞彼此连接以及与周围环境连接的“分子胶”。

“其他的只是简单地破坏了细胞膜，”比滕宾德说。