基本信息
- 项目名称：
- 抗蛇毒血清及鸡卵黄抗体对蛇伤大鼠保护作用的时效性研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 我国南方近5年毒蛇咬伤180,000人，其中眼镜蛇咬伤发病率最高，危害最大，其毒素为混合蛇毒，会造成机体呼吸、循环功能障碍甚至死亡。本课题通过创新性地建立中华眼镜蛇毒挑战剂量的大鼠模型，利用BL-420F生物机能实验系统，连续监测其血压、心电图、呼吸等多项生理指标的动态变化，探讨不同时段施予抗蛇毒血清及鸡卵黄抗体对蛇伤大鼠保护作用的时效性，得出“在有效时段应用抗蛇毒抗体，可有效地减轻蛇毒对机体心肺功能的损伤” 的结论，填补了抗蛇毒血清在动物及临床实验中关于明确而详尽的抗蛇毒血清使用时效性方面的空白，并开创了抗蛇毒鸡卵黄抗体在对动物保护作用方面的系统性研究，为传统蛇伤急救用药抗蛇毒血清及新型抗蛇毒鸡卵黄抗体的基础研究及临床治疗提供新的参考依据；研究成果已申报专利两项及撰写论文四篇（三篇已发表）。
- 详细介绍：
- 我国每年约有100,000人次遭受毒蛇咬伤，其中73%为中青年，蛇伤致残丧失劳动能力者占25%~30%；而以眼镜蛇咬伤发病率最高，危害最大，其毒素为混合蛇毒，会造成机体呼吸、循环功能障碍甚至死亡。本课题着眼于眼镜蛇咬伤急救，通过创新性地建立中华眼镜蛇毒挑战剂量4×LD50（2.544 mg/kg）的大鼠模型，分成蛇毒组及保护组，保护组则于40、60、80、100、120 min不同时段施予抗蛇毒血清及鸡卵黄抗体，利用BL-420F生物机能实验系统，连续记录大鼠血压波动曲线、心电图及呼吸波形图，监测其血压、心率、心电图ST段、呼吸频率等多项电生理指标的动态变化，观察到：(1)蛇毒组给药30～60min后，心率及呼吸频率均有轻度加快，Ⅱ导联ST段抬升幅度超过同期正常对照0.1mV以上（P＜0.05）；130～150min后，心率、呼吸频率及动脉血压均直线下降；达180min时，心率、呼吸频率及动脉血压均已降到同期正常对照的30%以下，差异非常显著（P＜0.01）；(2)40～100血清组同比显著提高（P<0.01），120血清组则无显著差异;与打毒前相比，40血清组血压、呼吸频率及心电图基本稳定；其余各组血压于打毒后120min显著下降（P<0.05～0.01），而心电图异常及呼吸变化多出现在140min后,100、120血清组和蛇毒组大鼠自160min后多出现呼吸衰竭；（3）应用与血清（125U血清/mg蛇毒）同等效价但量加倍的抗蛇毒IgY，可有效地减低蛇毒对机体心、肺、骨骼肌功能的损伤，提高生存率；与抗血清（125U血清/mg蛇毒）对蛇伤大鼠保护作用的结果相比，加量后保护作用更强，保护的有效时段有一定的延长。探讨不同时段施予抗蛇毒血清及鸡卵黄抗体对蛇伤大鼠保护作用的时效性，得出“在有效时段应用抗蛇毒抗体，可有效地减低蛇毒对机体心肺功能的损伤；如超出有效时段，抗蛇毒血清对机体没有明显的保护作用” 的结论。本研究填补了抗蛇毒血清在动物及临床实验中关于明确而详尽的抗蛇毒血清使用时效性方面的空白，并开创了抗蛇毒鸡卵黄抗体在对动物保护作用方面的系统性研究，为传统蛇伤急救用药抗蛇毒血清及新型抗蛇毒鸡卵黄抗体的基础研究及临床治疗提供新的参考依据。研究成果已申报专利两项及撰写论文四篇（其中三篇已在国家级专业期刊上发表）。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：为指导抗蛇毒抗体的临床合理使用及其新剂型的研制提供可靠的实验模型。 基本思路： 1、建立中华眼镜蛇毒4×LD50挑战剂量的大鼠模型； 2、不同时段施予抗蛇毒抗体（抗血清及鸡卵黄抗体）； 3、连续观察大鼠重要的生理指标（血压、心率、心电图ST段、呼吸频率等）； 4、分析抗蛇毒抗体对蛇伤动物保护的时效与量效关系。
科学性、先进性及独特之处
- 本课题创新性地以挑战剂量建立蛇伤大鼠模型，参照药代动力学及电生理指标将中毒致死全过程分为不同时段，分别施予抗蛇毒血清及鸡卵黄抗体，连续监测其血压、呼吸及心电图等电生理指标的动态变化，系统观察抗蛇毒抗体对动物保护的时效性。填补了抗蛇毒血清在动物及临床实验中关于明确而详尽的抗蛇毒血清使用时效性方面的空白；开创了抗蛇毒鸡卵黄抗体在对动物保护作用方面的系统性研究。
应用价值和现实意义
- 本课题所建立的抗蛇毒抗体时效性研究技术平台,不但对临床抗血清的合理应用有指导意义,还为抗蛇毒IgY替代马血清IgG用于治疗毒蛇咬伤提供可靠的理论依据。与哺乳动物IgG相比,lgY有成本低、产量大、安全性高，对动物的应激小等优点;此外,抗蛇毒IgY除可供注射外,还可开发为口服制剂，而后者在蛇伤预防方面有更为广阔的应用前景,具有巨大的社会及经济效益。对促进国民经济持续、健康、稳定发展有重要意义。
学术论文摘要
- 抗蛇毒血清对蛇伤大鼠心肺保护的时效性观察 目的:通过连续观察蛇伤大鼠多项生理指标的动态变化，探讨抗蛇毒血清对蛇伤大鼠心肺功能保护的时效性，为指导临床正确使用抗蛇毒血清提供实验依据。方法:SD大鼠分为5个血清组和蛇毒组共6组，戊巴比妥钠腹麻，按4倍LD50（2.544 mg/kg）的注入舟山眼镜蛇毒，连续3h记录血压、呼吸及心电图等电生理指标的动态变化，于打毒后40～120min分5个时段注入抗眼镜蛇毒血清（125U血清/mg蛇毒）,比较各组平均存活时间、保护率及心、肺功能的差异。结果:蛇毒组平均存活时间为>148.8±11.4 min, 存活率为20%，40～100血清组同比显著提高（P<0.01）,120血清组则无显著差异。与打毒前相比,40血清组血压、呼吸频率及心电图基本稳定；其余各组血压于打毒后120min显著下降（P<0.05～0.01）,而心电图异常及呼吸变化多出现在140min后,100、120血清组和蛇毒组大鼠自160min后多出现呼吸衰竭。结论:在有效时段应用抗蛇毒血清，可有效地减低蛇毒对机体心肺功能的损伤；如超出有效时段，抗蛇毒血清对机体没有明显的保护作用。
获奖情况
- 1、《中华眼镜蛇伤大鼠模型多项电生理指标的动态观察》在《蛇志》（2007年第19期第2卷89-93页）发表； 2、《抗眼镜蛇毒血清对中华眼镜蛇伤大鼠保护的时效性研究》在《蛇志》（2007 年第19 卷第4 期257-260页）发表； 3、《抗中华眼镜蛇毒鸡卵黄抗体IgY的动物保护作用研究》在《蛇志》（2009 年第21 卷第2 期85-89页）发表； 4、《抗血清对蛇伤大鼠心肺功能保护的时效性观察》已向核心期刊《广东医学》投稿，复审修改中； 5、本课题获第十届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
鉴定结果
参考文献
- 1、张英杰,刘仁光.大鼠急性心肌缺血早期心电图QRS波群和ST段改变[J].中国心血管病研究杂志,2005,3(6):456-458. 2、侯力强,赵路宁,林振桃,等.中华眼镜蛇毒组份Ⅲ的药代动力学及组织分布研究[J].中国病理生理杂.2004,20(11):2058-2062. 3、Chang L,Lin S, Wang J,etal.Structure-function studies on Taiwan cobralong neurotoxin homolog [J]. Biochim Biophys Acta.2000, 1480 (1-2):293-301.
同类课题研究水平概述
- 自1895年Calmette发明抗印度眼镜蛇毒血清的制备方法起,抗蛇毒血清已成为蛇伤急救的最有效药物。 近年来，利用动物模型研究眼镜蛇毒对多系统、多器官毒理作用的报道较少。唐荣德等通过建立家兔模型探讨了眼镜蛇毒导致家兔在中毒后数小时产生急性DIC的机理。薛玲等利用电生理法观察到眼镜蛇毒素CV-CTX对杂种犬的血压、呼吸、心电图等的影响。但以上研究缺乏连续性及系统性。在保护作用方面，蒋克贤曾观察到注毒（7 倍绝对致死量）后10min 给予抗血清，小鼠均可存活, 但延长至20min 接受抗血清治疗, 即使后者用量增至10 倍，动物死亡率仍达到80%；厉瑛虽于近期利用海蛇伤兔模型证明了注毒后2、4h的抗血清保护率分别为100%及零，但2～4h之间保护率的渐进变化过程尚不清楚。近年来的药代动力学研究表明，舟山眼镜蛇毒及其相关组份在哺乳动物体内的快分布相半衰期（T1/ 2α）为40min左右, 3个不同剂量（75、150 、300μg/kg）的眼镜蛇毒组份Ⅲ仅能改变曲线下面积，但对T1/ 2α无显著影响。Riviere等用I125标记蛇毒和ELISA方法分别观察了兔体内蛇毒总量和游离蛇毒血中浓度变化与抗蛇毒血清应用时效的关系。而关于明确而详尽的抗血清使用时效性研究尚未见报道。与马源性抗体IgG相比，鸡卵黄抗体IgY具有产率高、成本低、稳定性好、特异性强、过敏性小及对动物的伤害少等优点，因此，抗蛇毒IgY已成为新一代蛇伤特效药物研制的方向。 20世纪80年代，Carroll等开始利用响尾蛇毒免疫鸡，获得鸡卵黄抗体IgY，动物试验表明该抗体的效价是Wyeth（商业化马血清）的6.3倍，可以有效地中和蛇毒。90年代以来，国外学者已从鸡卵黄中制备出了抗巴西抗响尾蛇毒、抗具窍腹蛇毒、抗蝰蛇毒等数种IgY,并能有效中和相应蛇毒；以蝮蛇原毒或甲醛减毒处理的眼镜王蛇类毒素，对小鼠体内保护作用强的相应抗蛇毒IgY。目前，广州医学院广州蛇毒研究所孔天翰教授主持的课题利用先进的水提－盐析－层析三级提取法，从鸡卵黄中分别制备出高效价的抗眼镜蛇、抗蝰蛇、抗五步蛇等3种单价IgY及抗多种毒蛇的多价IgY，其动物保护试验表明，从卵黄中获得的特异性IgY较马抗蛇毒血清具有更强的生物活性，可保护动物免受超高剂量蛇毒的攻击。本课题属于其中的子课题，研究IgY对蛇伤动物保护作用的时效性。
