一、中和作用
蛇毒抗原和相应抗体在试管内可特异性结合发生反应,在体内和相应抗体也同样能 发生结合而解除其毒性,称为中和作用。体内蛇毒的被中和及清除作用,除主要决定于抗 体外,还辅以巨噬细胞、补体等非特异性因素。中和作用的结果是蛇毒的无害化。蛇毒抗 原抗体复合物在体内清除是一个比较复杂的过程。
由于蛇毒抗体对蛇毒具有中和作用,所以临床上用相应的抗蛇毒血清进行蛇伤病人 的治疗,也可以利用蛇毒中和试验测定抗蛇毒血清的效力。抗蛇毒血清的效力一般以半数 有效量(ed5。)来表示。ED5。就是能使一组小鼠在一定量(如SLD5。)的蛇毒攻击下,半数动 物不死所需的抗蛇毒血清的最小用量。抗蛇毒血清的ED5。越低,其中和蛇毒的能力就越 高。如果某种抗蛇毒血清使用到200^1仍不能保护半数小鼠不死,则可判定该种抗蛇毒血 清无效。ed5。的测定可以在小鼠体内进行,也可以在组织培养中测定。现在也有人用 ELISA等体外试验方法来代替体内测定。
(一)小白鼠体内法蛇毒中和试验
材料:蛇毒液SLD5„0. 2ml,待测抗蛇毒血清,小白鼠18g〜22g(健康,雄性)。
方法:
抗蛇毒血清试验剂量:由200/^1〜12. 5M1按等比级数确定5个剂量组。
取小白鼠30只,随机分为5组,每组6只。每组每只小鼠皮下注射0. 2ml无菌生 理盐水配制的5LD5。蛇毒,然后各组每鼠再按所定抗蛇毒血清的剂量(总液量为200M1)迅 速从尾静脉中注入。各组分别饲养,观察24h,记录死亡率。根据各组试验结果,按概率单 位法计算出该抗蛇毒血清的中和试验半数有效量(ED5。)及95%可信限。
计算:例如试验结果如下表所示:
表3-16-8抗蛇毒血清ED5Jij定结果
剂量;xl/小鼠 |
对数剂量(x) |
动物数(只) |
死亡数(只) |
死亡率(%) |
概率单位b) |
权重(wo |
200 |
2. 3010 |
6 |
0 |
0 |
2. 76 |
1.44 |
100 |
2. 00 |
6 |
1 |
16.67 |
4. 03 |
5. 32 |
50 |
1.6989 |
6 |
3 |
50.00 |
5. 00 |
6.37 |
25 |
1.3979 |
6 |
4 |
66. 67 |
5.43 |
5. 95 |
12.5 |
1.0969 |
6 |
5 |
83. 33 |
5. 96 |
4. 81 |
(二)组织培养法中和试验
蛇毒的出血毒素对某些组织培养物有明显的致细胞病变作用,而且要比对小鼠的致 病变能力要敏感100倍以上,因此,可以用组织培养法进行蛇毒的出血毒素中和试验检查 抗蛇毒血清和蛇药的ED50 .1962年Gaertner等应用鸡胚、鼠胚及人肾、猴肾KB细胞株等 组织培养物对各种不同蛇毒的易感性进行了研究。1976年李栋梁等用组织培养法筛选抗 蛇毒的中草药的研究,其结果与小白鼠法和临床应用效果基本一致。该法除比较敏感外, 不需用动物,可避免小鼠的个体差异,又可节省人力和经费,是值得进一步研究和应用的 方法。组织培养法蛇毒中和试验的主要缺点是对神经毒素不敏感,神经毒素不能用此法进 行中和试验,混合性毒素也不宜用此法。另外,它还要求有组织培养的设备条件。该法目 前尚很少被采用。
实验方法和原理:组织培养法蛇毒中和试验的原理和方法基本上同病毒的中和试验。 其基本过程是:
先将被检抗蛇毒血清(或其他抗蛇毒药物)与不同量的已知蛇毒(主要是出血毒 素)在试管中混合,使一定量的蛇毒被中和。
再将其混和物接种于细胞培养管内,培养一定时间,观察各组织培养管的细胞病 变效应情况,记录各剂量组发生细胞病变的管数。
用Read-Muench法计算出半数组织培养管感染量(TCID5。),即能使50%细胞出 现细胞病变效应的蛇毒较大稀释度以及中和指数(对照组与实验组LDm差数的反对数)。
二、变态反应
临床上应用抗蛇毒血清治疗毒蛇咬伤。抗蛇毒血清主要是马血清制剂(少数为羊、兔 血清制剂),对人体来说是异种高分子的蛋白质,具有很强的抗原性,因此,注射抗蛇毒血 清可以发生变态(超敏)反应。这种反应主要表现是 第I型变态反应(过敏反应)和 第m型 变态反应(抗原抗体复合物型反应)。
这些变态反应的发生是由于马抗蛇毒血清(马血清)抗原进入人体后与其相应的抗马 血清的抗体特异性结合,而导致的生理功能的障碍或病理性损伤。它的本质是体内病理性 的抗原抗体反应。
(一)抗蛇毒血清的
此型变态反应简单的发生机制是:抗蛇毒马血清(抗原)进入过敏体质的人体后,刺激 机体产生亲细胞性IgE抗体。IgE即以Fc段结合到组织中的肥大细胞或血流中的嗜碱性 粒细胞表面上,此时机体处于致敏状态,即被致敏。当马血清(抗蛇毒血清)再次进入机体 时,即与结合在肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的IgE发生特异性结合,一个分子的马血清 最少结合2个IgE,使IgE形成一种“搭桥”状态,致使其Fc段发生了构形的改变,而导致 了靶细胞(肥大细胞、嗜碱性粒细胞)胞内酶的激活,引起细胞内嗜碱性颗粒的脱出,释放 组织胺、白三烯、嗜碱性粒细胞趋化因子和血小板激活因子等生物活性物质,作用于相应 的效应器官。另外,马血清与其相应抗体IgE结合也能使血浆《2球蛋白形成激肽,使胆碱 能神经的兴奋性增加,释放乙酰胆碱。以上这些生物活性物质能引起支气管等平滑肌的收 缩,毛细管扩张和通透性增加,腺体分泌增加,即出现了 第I型变态反应。
抗蛇毒血清的肌肉注射,尤其是静脉注射易发生第I型过敏反应。这一型反应因发生 的时间不同,大体上表现为三种情况: 第一种是速发型过敏反应或称血清过敏性休克,一 般在肌肉注射后2h时内发生,快的可在注射后几分钟内发生(尤其是静脉注射)。主要表 现为低血压,或循环衰竭,或伴有喉头水肿等气流阻塞。如不能及时抢救,可造成死亡。 第 二种是延缓型过敏反应,通常在注射抗蛇毒血清24h内发生。如皮肤荨麻疹、恶心、呕吐、 上腹部不适、发热等症状,一般不太严重,为早期轻度反应。第三种是在马血清注射24h以 后所发生的过敏反应。一般症状多轻微,仅表现为荨麻疹或轻微不适。
第I型变态反应有明显的个体差异,而且反应的轻重也不尽相同,因此在注射之前必 须做皮肤过敏反应或者进行脱敏注射,也可采取分段稀释滴注法。如病人有注射马血清过 敏史者,更应慎用,防止过敏性休克发生。
(二)抗蛇毒血清
这型反应主要是初次大量一次肌肉注射抗蛇毒血清引起的。有些人在注射抗蛇毒马 血清7天〜14天后,机体产生了抗马血清的抗体,主要是IgG,也可以是IgM。此抗体与体 内尚未排出的马血清抗原结合形成可溶性抗原-抗体复合物,一方面可以引起血小板和 嗜碱性粒细胞释放血管活性胺(组织胺、5-羟色胺等),使血管通透性增加,也导致免疫复 合物的沉着;另一方面可溶性抗原抗体复合物沉积在血管基底膜等处后,激活补体产生趋 化因子(C3a,C5a, Cm),吸引中性粒细胞到局部,在吞噬抗原抗体复合物中释放出溶酶体 酶,因而,损伤血管和邻近组织,造成血管炎性的变化。在临床主要表现有发热、皮肤荨麻 疹、淋巴结肿大、关节肿痛、蛋白尿等症状。如果静脉注射抗蛇毒马血清,所形成的免疫复 合物长时间不能排出体外,或者注射低亲和力的抗蛇毒血清也可以产生类似血清病样的 全身性的免疫复合物病( 第M型变态反应)。