致命毒液?它们是毒液里的居民
毒液是很多生物令人望而生畏的原因,毒性会给被咬或者被蜇的人带来痛苦、永久的伤痕,甚至是死亡。但有什么东西可以抵抗毒性,更是在毒液中生活呢?
全球每年约有270万例与动物毒液相关的伤害案件(主要集中在非洲、亚洲、拉丁美洲),死亡率约为3%到5%,而在所有被咬伤蜇伤的人中有大约75%的伤者会出现中毒部位的组织感染。虽然感染比例很大,但这种情况通常不会认为是毒液引起的,而是因为外部其他因素,比如处理环境、方式等引发。

图源Usman Ahmad
为什么这样判断呢?或许得提出另一个问题,毒液里有细菌吗?其实在之前毒液被更多认为是无菌的。早在1948年就有研究表明响尾蛇的毒液具有抗菌性。
而这种毒液的抗菌能力可能对于人类有着巨大作用。因为多重耐药菌在逐渐增多,多重耐药就意味着原来的一些抗生素对于这种菌并不起作用,这或许预示着抗生素的黄金时代将要结束,这时就急需发现新型的抗菌药物。动物毒液制剂在这方面就具有潜力,相关的化合物已经在包括蛇、蜘蛛、蝎子、昆虫以及水生物种的毒液中分离出来,这些毒液中的成分可以破坏细菌的细胞膜来消灭它们。
但随着研究发现,毒液中并非无菌,有些菌株适应了毒液,它们或许是咬伤蜇伤感染的真正原因。
有研究团队调查了蛇类和蜘蛛毒液中微生物的情况。研究选取了5种蛇类和3种蜘蛛,通过检测它们毒牙的试子样本和毒液样本拉确定其中是否有微生物生存。





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答案是出乎意料的,并且对于以往的认识提出了挑战,因为在蛇和蜘蛛的毒液中都发现了细菌。尤其是在蛇类这边的微生物群展现出了更大的多样性。这包含了像是蝰蛇和眼镜蛇的口腔结构差异而导致的变量。
在关于黑颈眼镜蛇(Naja nigricollis)的研究中还发现,从它的毒牙上取到的试子样本和毒液样本中的微生物群并不完全相同!有大约60%的微生物类群是两边都存在的,有20%只存在毒液中,约15%只存在毒牙上。也就是说有一些微生物就存在于毒腺中与口腔中的不同。

图源Warren Klein
将收集到的需氧菌在培养基中培养,发现在黑颈眼镜蛇毒液中有两种粪肠球菌存在。这种微生物被认为来源于哺乳动物,通常存在于土壤、水域和食物中,可能在哺乳动物的胃肠道中产生,存在于它们的粪便中。通过详细的测序分析,两种菌株都都对毒液有着进一步的适应,拥有抵抗毒液的成分。对这些粪肠球菌菌株的基因组分析表明,它们完全有能力在黑颈眼镜蛇毒液施加的压力下存活下来,并且具备毒力(致病能力)。
可以在毒液中生存的菌株,又可以引发感染,这就表明在被有毒动物咬伤的治疗中需要注意来自毒液引发的感染风险。好在目前的抗生素足以应对这些菌株,但要注意不要误诊,错误的药品可能毫无意义。这些毒液中检测出来的微生物群仅说明微生物在蛇类口腔或者毒牙这种微生境中的适应能力,蛇类毒液的抗菌能力仍然不可否认。这些被人忌惮的“毒虫”可能会用毒液帮助到许多人。
参考原文
Elham Esmaeilishirazifard, Louise Usher, Carol Trim, Hubert Denise, Vartul Sangal, Gregory H. Tyson, Axel Barlow, Keith F. Redway, John D. Taylor, Myrto Kremyda-Vlachou, Sam Davies, Teresa D. Loftus, Mikaella M. G. Lock, Kstir Wright, Andrew Dalby, Lori A. S. Snyder, Wolfgang Wuster, Steve Trim, Sterghios A. Moschos, Bruno Amorim-Carmo, Sylvie REBUFFAT. Bacterial Adaptation to Venom in Snakes and Arachnida. Microbiology Spectrum, 2022; DOI: 10.1128/spectrum.02408-21



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