用于抗蛇毒血清生产的 Tityus serrulatus （巴西黄蝎子）的圈养维持和毒液提取

Summary

在这里，我们介绍了1922年大规模 的Tityus serrulatus Lutz和Mello（巴西黄蝎）饲养的成功维护和毒液提取方案，目的是为随后的蝎子抗蛇毒血清生产提供毒液，以满足巴西卫生系统的需求。

Abstract

蝎子毒液是几个热带和亚热带国家的公共卫生问题。 Tityus serrulatus Lutz 和 Mello，1922 年（巴西黄蝎子）每年在巴西造成约 150,000 例毒液中毒病例，其中 10% 需要抗蛇毒血清治疗以逆转危及生命的毒液效应。因此，数以千计的 锯齿锥虫 个体被维持在受控的圈养条件下进行毒液提取，随后用于生产国家供应的蝎子抗蛇毒血清。布坦坦研究所是巴西主要的抗蛇毒血清生产实验室，为巴西卫生系统提供约70,000瓶蝎子抗蛇毒血清。因此，饲养方案和毒液提取方法是成功实现大规模、标准化毒液生产的关键点。本文的目的是描述 锯齿毛虫 饲养的圈养协议，包括饲养程序和毒液提取程序，遵循良好的生产规范，并确保动物福利。这些做法允许饲养多达 20,000 只圈养动物，根据抗蛇毒血清生产需求每月挤奶 3,000 至 5,000 只蝎子，平均达到 90% 的阳性提取率。

Introduction

蝎子是属于蛛形纲的节肢动物，蝎子目，包括大约 2,621 种 ^1,2。这些动物的地理范围很广，分布在除南极洲以外的所有大陆¹.蝎子引起的毒液毒液每年导致全球数千人发病或死亡³.据估计，2019 年，这些动物每年造成超过 120 万起事故和 3,500 人死亡。在巴西，病例数呈指数级增长，自 2017 年以来每年达到 100,000 多例⁴、^5、6。过去几十年来，巴西观察到不受控制的城市化，没有充分的污水处理和定期收集和处置垃圾，与环境退化和气候变化有关，为入侵蝎子的繁殖提供了条件，如锯齿蝎，增加了与人类的接触，从而导致了有害事故^4,7,8.巴西大约有 178 种蝎子，但具有医学重要性的蜇伤是由 Tityus 属引起的，其中四种（T. serrulatus、T. bahiensis、T. stigmurus 和 T. obscurus）是医学问题，其中 Tityus serrulatus 是造成最严重病例和死亡的原因 ^7,9.

布坦坦研究所是巴西主要的抗蛇毒血清生产实验室，为巴西卫生系统提供约70,000瓶蝎子抗蛇毒血清。简而言之，抗蛇毒血清生产所涉及的步骤包括在马中接种毒液衍生抗原，收集和纯化富抗体血浆，从而产生 5 mL 小瓶蝎子抗蛇毒血清。每瓶抗蛇毒血清至少能中和 1 毫克蝎子毒液。节肢动物生物群是工业中心不可分割的一部分，负责为蝎子抗蛇毒血清提供源材料。

布坦坦研究所的节肢动物生物馆最初被命名为节肢动物实验室，成立于 1967 年。然而，直到 1995 年，实验室才搬到了专门用于饲养有毒节肢动物^10,11 的专用设施。当时，蝎子被饲养在一个 12 m² 的房间里，没有控制温度，分布在大约 13 个围栏中，每个围栏最多可容纳 300 只动物¹⁰.由于多年来对毒液的需求不断增加，随之而来的需要增加动物数量，以及毒液提取过程的改进，2016 年发生了重大变化。该实验室并入布坦坦研究所的工业中心，并更名为节肢动物生物馆。此外，在 2016 年，Bioterium 搬到了一个新的专用设施。新的蝎子室占地 24 m²，包含大约 48 个聚丙烯围栏，每个围栏最多可容纳 300 只动物，如图 1 所示。这导致总共有 10,000 到 20,000 人被维持在受控圈养条件下，全年都在变化。蝎子在严格的饲养规程下得到精心管理，以确保它们的福利，同时满足高生产要求并遵守动物护理的良好规范和道德标准。为了提取毒液，设计和建造了一个特定的房间，容纳了两个气流柜，如图2A所示。这些机柜作为安全措施，防止技术人员在提取过程中吸入毒液颗粒。技术人员必须配备个人防护装备 （PPE），包括合成围裙和 FFP2 口罩，以避免任何污染并确保他们的安全。

图1：节肢动物生物群的蝎子房间的一般视图。 请点击这里查看此图的较大版本.

图 2：工作区 。 （A） 节肢动物生物群的毒液提取室的一般视图。（B） 气流柜工作台面。所有材料和设备都准备好并布置在气流柜工作台面的顶部。黑色箭头表示电刺激器装置，红色箭头表示镊子。 请点击这里查看此图的较大版本.

节肢动物生物群中约90%的 锯齿蝎 子来自不同的地点，由市政卫生人员收集，作为这些动物监测和控制计划的一部分。这些蝎子在城市地区被捕获，然后作为合作计划的一部分被送往布坦坦研究所。 锯齿蝎 是孤雌生殖的，这意味着出生是从未受精卵发育后代的结果，没有异性个体的存在¹².由于这种类型的繁殖，一些动物在我们的设施中被圈养出生，并按照如下所述的类似饲养方案进行饲养，直到它们达到成年期。一旦它们达到成虫阶段，它们就会被添加到毒液提取程序中。抵达后，蝎子会接受初步筛选，健康状况良好的蝎子将被饲养在最多可容纳 350 只的集体围栏中，按其来源划分。对于每个围栏，每天填写一份控制表，提供有关喂食日期和提供的猎物类型（蟋蟀或蟑螂）、供水、清洁程序、死亡动物数量以及围栏内剩余活动物数量的数据。

在预先安排的议程中，动物受到电刺激，然后将数百个体的毒液冻干，从而产生成批的冻干毒液。从该工艺中获得的标准化毒液作为制造过程的一部分用于马免疫，并为活性物质和最终产品的质量控制提供参考物质。

世界上很少有设施能够饲养如此多的蝎子，并按照良好的生产规范和动物的道德使用进行大量毒液提取，就像布坦坦研究所的节肢动物生物群所做的那样。因此，我们的目标是描述 锯齿 蝎饲养中使用的蝎子维持方案和毒液提取程序，它们成功地为蝎子抗蛇毒血清的生产提供了必要量的毒液。

Protocol

涉及无脊椎动物的协议免于布坦坦研究所动物使用和护理委员会的批准。然而，这里描述的蝎子的维护遵循道德参数，并且根据物种的需要尊重动物福利。 1. 住房 将蝎子饲养在公共聚丙烯容器中，作为围栏（高 35 厘米，宽 35.5 厘米，长 72 厘米），最多可容纳 350 只动物。 将饲养动物围栏的房间保持在24°C（±0.5°C）的受控温度下，在灯打开10小时?…

Representative Results

每个程序都制定了30个标准操作程序（SOP），确保了技术人员之间程序的可重复性并符合质量参数。提取程序后的平均死亡率约为 12%，考虑到电刺激程序和圈养环境，通过应用程序成功降低了压力因素，这可以被认为是低的。 为了保持动物的健康，在盒子的一端放置一个覆盖着棉花和水的托盘，而纸板和蛋托则在另一侧分层放置，模拟 了 T. serrulatus 的自然黑暗和潮湿?…

Discussion

所描述方法的应用使我们能够保留大量的 锯齿虫 个体，并使我们对每年毒液生产所需的蝎子数量具有一致的可预测性。这样，我们就能够提前提供足够批次的毒液来供应抗蛇毒血清的制造过程。同时，制定预先制定的维护、喂养和毒液提取时间表是活动的重要组成部分，并有助于遵守所述方案。因此，必须建立例程以保持连续生产。

据作者所知，没有科学描述的关于…

Materials

Carboard sheet	NA	NA
Egg tray	NA	NA	cardboard 36 places egg trays
Electro stimulator device	Instituto Butantan	ART-FV-01	Internally designed for the venom extraction
Kraft paper	NA	NA	regular kraft paper
Making tape	NA	NA	White masking tape (24 mm x 50 m)
Polyproplene container	NA	NA	70 L Polypropylene box (H – 35 cm, W – 35.5 cm, L – 72 cm)
Polyproplene tray	NA	NA	Polypropylene tray (H – 3.0 cm, W – 18.5 cm, L – 30 cm)
Self-adhesive plastic	NA	NA