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法国Ipsen Innovation公司的Vincent Martin等联合艾克斯-马赛大学INSERM U1325团队的Christian Leveque，在Toxins期刊发表的文章，以大鼠为模型系统比较了肉毒神经毒素E型 (BoNT/E) 和A型 (BoNT/A) 在肌肉注射后的作用持续时间、扩散能力、神经元转运及对靶蛋白SNAP25的切割差异。研究发现，尽管两种毒素均切割SNAP25，但BoNT/E起效更快、作用更短、扩散和转运能力更低，肌肉病理改变也更轻微，为两种血清型差异化临床应用提供了重要的分子机制解释。

研究背景

肉毒神经毒素 (BoNT) 共有A至G及近年发现的X等多种血清型，均通过切割SNARE蛋白复合体抑制神经递质释放，导致肌肉弛缓性麻痹。BoNT/A是临床最常用的血清型，切割SNAP25的C端9个氨基酸残基，作用持续4至6个月。BoNT/E同样切割SNAP25，但移除26个C端氨基酸残基，尽管作用机制相似，其持续时间仅数周。这一巨大差异的分子机制长期未有定论，对BoNT/E的扩散和神经元转运研究也十分有限。本研究旨在通过整合体内功能评估、免疫组化和组织病理学方法，在等效剂量下直接比较两种血清型的生物学特征。

研究过程与结果

持续时间与局部扩散

研究者将BoNT/E (6.5 ng/kg) 或BoNT/A (125 pg/kg) 单次注射到大鼠左侧腓肠肌，分别观察30天和75天。采用Digit Abduction Score (DAS) 评估后肢趾展功能。结果显示，BoNT/E在注射后24小时即达峰效 (DAS=2)，第6天恢复正常；BoNT/A则从第1天起效，第3至6天达峰 (DAS=3.25至3.3)，持续至第50天。由于药物注射在腓肠肌而DAS反映的是趾长伸肌 (EDL) 功能，DAS阳性即表明毒素扩散至邻近肌肉，BoNT/A的扩散幅度和持续时间显著大于BoNT/E。

图. BoNT/E与BoNT/A肌肉注射后DAS评分对比 (A为BoNT/E，B为BoNT/A)。

SNAP25切割与片段命运

免疫组化分析显示，BoNT/E在注射后1小时即检测到c-SNAP25E，1小时切割量高于BoNT/A，证实其起效更快。两种毒素在注射肌的峰值切割水平相当 (IHC评分3.75至4)，但BoNT/E的切割在D20仅留痕迹、D30完全消失，而BoNT/A的c-SNAP25A持续至D75 (评分2.5)。在邻近肌肉中观察到"扩散梯度"：距注射肌越近，切割水平越高 (腓骨肌>EDL>胫骨肌)。对侧肌肉中，BoNT/E仅短暂出现痕迹，BoNT/A则呈现与同侧胫骨肌相似的模式。关键发现是SNAP25C-ter在两种毒素峰值效应期完全消失，表明所有原有SNAP25均被切割且新生SNAP25也持续被裂解，提示作用持久性取决于毒素蛋白酶在组织中的存留时间。

肌纤维萎缩与组织病理学

BoNT/E引起轻度肌纤维萎缩，D6大纤维比例较对照组降低81%，随后恢复正常。BoNT/A的萎缩显著更严重且持久：小纤维比例从D6开始升高，D27达峰 (较对照组增加264%)，持续至D75。此外，仅BoNT/A组观察到胞浆苍白、中央核 (再生信号)、脂肪变性和罕见肌纤维变性/坏死等病理改变，BoNT/E组无此类变化。

神经元转运至脊髓

在腰段脊髓腹角，两种毒素的c-SNAP25染色主要位于同侧运动神经元附近，呈突触和树突样模式，未侵入神经元胞体。BoNT/E的转运量极低 (IHC最大评分3.75)，D20即消失；BoNT/A转运显著更强 (评分14.8)，持续至D75。对侧脊髓中BoNT/E完全无信号，BoNT/A仅有痕迹。脊髓组织病理学未见任何形态学改变，GFAP染色未见反应性星形胶质细胞增生，表明中枢层面的毒素活动具有生物学安全性。

研究总结与展望

本研究揭示了BoNT/E和BoNT/A在作用时长、扩散、神经元转运和肌肉病理等方面的系统性差异。核心发现是：作用持久性由毒素蛋白酶在神经末梢的存留时间决定，而非SNAP25切割片段本身。BoNT/E的短效特性、低扩散和低转运能力使其更适合需要精准定位的治疗 (如斜视)，而BoNT/A的持久效力和深层扩散适合需要长期效果的适应症。随着重组BoNT技术的发展，本研究为设计兼具不同血清型优势的嵌合毒素提供了关键参数，有望为患者带来持续时间更长、扩散更少且可靶向特定细胞类型的新一代BoNT疗法。

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主编：Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA

期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。

本文转自MDPI生物与生命科学，仅供学习交流