蛇毒免疫学方面的研究是从1894年Calmette研制抗眼镜蛇毒血清开始的，但在20 世纪50年代前一直进展不大，直到60年代初Moror-Perlmu和Sawai等才开始进行蛇毒 类毒素人工自动免疫预防毒蛇咬伤的研究，同时，Muelling提出蛇伤的免疫学诊断， Trethewie、Green-Wood、Suthorland和Theakston等开始了蛇伤的免疫学诊断的研究。 随后各种现代的高敏感度、超微量的免疫学检测方法如RIA、ELISA等也都相继用于蛇 伤的免疫诊断、追溯诊断、中毒量的检测、蛇毒抗原结构的分析以及蛇毒抗体滴度的测定。 当前国内外各种单价、双价、多价抗蛇毒血清和蛇毒单克隆抗体相继问世，蛇毒抗原的特 性、蛇毒及其组分对人体免疫系统(包括补体系统）的影响及其对机体组织细胞病理性免 疫损伤机制的研究也正在越来越深入。总之，随着现代免疫学的发展，高度特异性和敏感 度的免疫学方法正被广泛地应用于蛇伤的免疫治疗、诊断和预防以及蛇毒、蛇毒抗体和蛇 伤病理等方面的研究。
蛇毒含有多种药理学和生物化学特性不同的毒性和非毒性蛋白质复合物，这种复合 物是一类抗原物质，它可以刺激机体的免疫系统使之发生免疫应答，产生相应的蛇毒抗体 等免疫物质，称为蛇毒抗原的免疫原性或抗原性，也能同相应的免疫应答产物在体内外发 生特异性结合反应,称为蛇毒抗原性的反应原性。蛇毒抗原又叫蛇毒免疫原。具有免疫原 性又具有反应原性的抗原叫完全抗原，仅具有反应原性的抗原叫半抗原。蛇毒属完全抗 原，但也含有半抗原成分。
(一）与抗原性有关的理化特性
蛇毒是一种类似蛋清样的粘稠胶体物质，含有多种蛋白质、多肽、核苷等物质。分 子量因种类不同而异，一般在6 000〜46 000,其蛋白质(或酶)及多肽的分子中含有苯环 结构，具有酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸，因此化学结构比较稳定。蛇毒蛋白质的分子结 构一般比较稳定，在干燥的情况下抗原性和毒性可维持数年。如经冷冻真空干燥保存十 几年乃至数十年，其毒性和抗原性也无明显变化。蛇毒蛋白和多肽能被重金属盐、醇类、 酚类等沉淀而变性。加热可使抗原性破坏，部分毒性丧失，也可被紫外线和X射线所灭 活。强氧化剂和还原剂、酸、碱都可使其变性乃至完全破坏。蛇毒分子经硝化、偶氮化、 碘化、氧化等处理也可部分或完全脱去毒性，但不改变某些药理活性或成为修饰蛇毒素，
这在医学临床应用中有重要意义。蛇毒同免疫佐剂或高分子的颗粒性载体高岭土、天然 胶乳、甲基纤维素等结合可以提高其免疫原性。经甲醛等处理可失去毒性但仍保留抗原 性成为类毒素。
(二） 蛇毒的免疫原性
从蛇毒的理化性质可知蛇毒蛋白质分子量一般在10 000左右，进入机体后较大的分 子成分不易被酶降解破坏或排出，在体内能停留一段时间，可以刺激机体的免疫系统产生 免疫应答，因此蛇毒具有免疫原性(抗原性）。但是，它是可溶性的、分子量不大的物质，因 而其免疫原性是不强的，比大分子量的血清白蛋白、球蛋白、细菌外毒素等抗原的抗原性 要弱的得多。特别是蛇毒中某些小分子量的蛋白质、多肽和核苷成分，只有较弱的或无免 疫原性。某些提纯的蛇毒成分如神经毒或细胞毒单独免疫动物是不能产生抗体的;有些蛇 毒即使是粗全毒也不能单独有效地刺激机体的免疫活性细胞产生明显的抗体。Dumarey 曾用黑颈眼镜蛇的原毒或脱毒毒素单独免疫动物未能获得a-毒素抗 体，用7毒素免疫兔子也未产生Y毒素抗体。
蛇毒是复合物，也是一种复合抗原，内含有完全抗原和半抗原。就其组成的成分来说， 每种成分的抗原性并不完全一样，有的免疫原性强一些(如分子量较大的蛋白质成分的毒 素或酶），有的弱一些(如小分子的毒性蛋白和酶），有的不具有免疫原性(如多肽、核苷，为 半抗原）。每种蛇毒及其组分的抗原性主要取决于它的分子量和化学结构。一般说来，分 子量大于10 000才具有抗原性，分子量大的比分子量小的抗原性强。例如卜银环蛇神经 毒素含有18种约194(192〜195)个氨基酸残基，分子量为22 000,分子中具有苯环结构， 所以抗原性较分子量只有8 000的&银环蛇神经毒素要强些。黄绿烙铁头的出血毒素
的分子量是60 000,比分子量6 000左右的眼镜蛇毒的心脏毒素强得多，后者抗原性 很弱。同样道理，不同种的蛇毒及其成分的免疫原性当然也就不同。即使是同种蛇毒由于 产地不同，化学组成和结构也不尽相同,其抗原性也会有微小差异。
可溶性的蛇毒虽然抗原性不强，但通过聚集或吸附于某些大分子的免疫载体或佐剂 的表面上可以增强其免疫原性(蛇毒半抗原同蛋白质载体结合后即具有完全抗原性质）， 这在免疫动物制备抗蛇毒血清时有很大意义。如巴勒斯坦蝰蛇纯毒 很难免疫机体产生出抗血毒的抗体，但当它和甲基纤维素结合后即可刺激机体产生明显 的出血毒抗体。用美粘土、海藻酸钠、福氏完全佐剂分别同黑颈眼镜蛇的a-毒素及福尔马 林脱毒的类毒结合免疫家兔，皆产生相当好的免疫效果。Dumarey等又观察到用福尔马 林或戊二醛处理的黑颈眼镜蛇毒素的高多聚体重复注射兔子不能激发合成抗天然的 a-毒素抗体。这就是说高度聚合的物质如处理不当而将抗原决定簇破坏或遮盖也不能增 加其免疫原性。
(三） 蛇毒抗原的特异性
蛇毒具有能同相应的蛇毒抗体发生反应的特性，这就叫蛇毒抗原的特异性。例如眼镜 蛇毒只能同眼镜蛇毒抗体发生免疫反应，不能同蝮蛇毒、五步蛇毒等发生反应;反之亦然。
蛇毒抗原的特异性是由蛇毒分子表面的一些具有活性的化学基团所决定的。这些控 制特异性的化学基团称为蛇毒抗原决定簇。也就是说某种蛇毒分子表面的抗原决定簇的 种类、性质、数量和空间构型就决定该种蛇毒的抗原特异性。蛇毒蛋白质抗原的特异性由 多肽链末端氨基酸的种类、排列次序和结合方式而定。蛇毒蛋白抗原中的每个决定簇所含 的氨基酸数目约为5个〜7个，其中若有一个氨基酸的种类或排列不同即可构成抗原特 异性的差异。不同科、种的蛇毒蛋白质，因其决定簇的氨基酸种类和排列均不同，因此它们 的科、种抗原特异性也就不同。
决定簇中发生微小的变化也会影响到抗原的特异性，从而产生新的抗体。新的抗体就 失去了与原抗原起反应的能力。例如以碘化处理的蛇毒蛋白质免疫家兔则产生与此相应 的抗体，这种抗体能与完全无关的蛋白质所制成的碘化蛋白质发生沉淀，而与未经碘化的 同种蛇毒蛋白质只发生弱的反应或完全无反应。这说明了“决定簇”在抗原特异性上所起 的重要作用。
需要指出的是，蛇毒的毒性基团和抗原决定簇并非是同一回事，除其功能不同外，也 不是同一种结构。如眼镜蛇的神经毒毒性成分多为分子侧链基团的特殊结构，由其侧链间 互相作用或侧链与水分子间的作用而发挥作用，而决定簇主要是存在于蛇毒蛋白质表面， 也就是一级结构的末端部位氨基酸的排列的特定结构（当然也有包藏在分子结构中需经 降解、改变抗原分子的三级或四级结构后才显露出来）。所以，当蛇毒侧链毒性基团被修饰 (如氧化或还原等)后其毒性降低或消失，但抗原性和其他生物学活性并不一定改变。 Carlsson等用N-氯化琥祐醜亚胺滴定黑唇眼镜蛇膜毒素V" 1，发现 它仅有的2个硫醚基都是暴露型的,如都被氧化后，膜毒素的圆二色谱变化很小，仍具免 疫原性。说明这2个残基不包括在膜毒素的抗原决定簇内。又如Tu观察到I型蛇毒神经 毒素的惟一色氨酸残基被修饰丧失毒性后，仍保留与相应抗体结合的能力。这除说明毒素 的色氨酸残基与N-AchR结合部位同其抗原性无关外，更能说明无毒的变构蛇毒的神经 毒素的医疗应用价值。
除了蛇毒蛋白抗原分子上化学基团为决定簇外，蛇毒的多肽和核苷等半抗原如果同 蛋白质载体结合为完全抗原后，其半抗原即为该抗原的决定簇，决定着此抗原的特异性。
此外，蛇毒蛋白的分子立体构型对于特异性也有重要关系，如果蛇毒蛋白质三级空 间结构由于加热或其他形式的变性而有所改变或破坏分子内部的二硫键时，由于分子立 体构型的改变，如多肽键伸展使原来分子表面的一些决定簇消失，而一些新的决定簇暴 露出来，则抗原性也随之改变，因此变性蛇毒蛋白质产生的抗体与原蛇毒蛋白质不起反 应。
蛇毒抗原分子所含的决定簇的数目，称为抗原结合价，也就是指能与相应抗体分子结 合的抗原决定簇的总数。蛇毒蛋白质抗原的结合价一般为多价(3价以上）。一般来说，蛇 毒蛋白质的分子量愈大，决定簇的数目也愈多。抗原决定簇数目增多，其免疫原性和反应 原性也随之增强。蛇毒中的多肽、核苷等小分子物质的半抗原的结合价一般为1价，只能 与一个抗体分子结合。
毒蛇咬伤后，机体的组织细胞受到蛇毒的作用而破坏或损伤，部分蛇毒成分同细胞或 组织结合改变了它们的表面结构和组成使原有的决定簇消失或发生改变，使分子内部的 决定簇暴露出来成为变性后的“非己异物”——自身抗原，使机体产生了相应的自身抗体， 反过来作用于自身的组织细胞，造成了更加严重的损伤。这可能是五步蛇伤和眼镜蛇伤等 出现严重组织坏死而长期不愈的一个原因。
总之，蛇毒抗原的特异性是蛇毒抗原最重要的性质，它是蛇伤的免疫诊断、治疗和预 防的根据。
(四）蛇毒抗原的反应原性
蛇毒抗原的免疫原性总的来说不强，但是其反应原性较强。蛇毒蛋白质多价抗原和 相应蛇毒抗体在体内外结合能力很强，试管内可出现明显可见的反应，在体内，毒性被 中和。
蛇毒抗原分子内至少有2个以上的结合价才能与抗体分子相互结合交替联结而出现 抗体凝聚的沉淀反应。而蛇毒中的有些半抗原为单价，只能同相应抗体发生1价结合，但 不能出现可见的反应。Dumarey等用经福尔马林处理的黑颈眼镜蛇a-类毒素吸附美粘 土，分别以93知g和5910叫的毒量注射7只和8只兔子，结果它们只产生中和抗体，而不 产生沉淀反应。也就是说产生了毒素的不完全抗体。这说明了蛇毒抗原与不完全抗体只 能结合但不能出现可见反应。
