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Jellyfish Nemopilema nomurai causes myotoxicity through the metalloprotease component of venom - 03/06/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.113192 
Aoyu Li a, b, c, Huahua Yu a, b, , Rongfeng Li a, b, Yang Yue a, b, Chunlin Yu a, b, c, Hao Geng a, b, c, Song Liu a, b, Ronge Xing a, b, Pengcheng Li a, b
a CAS and Shandong Province Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Center for Ocean Mega-Science, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China 
b Laboratory for Marine Drugs and Bioproducts, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), No. 1 Wenhai Road, Qingdao 266237, China 
c University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 

Corresponding author at: CAS and Shandong Province Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Center for Ocean Mega-Science, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China.CAS and Shandong Province Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Center for Ocean Mega-Science, Institute of Oceanology, Chinese Academy of SciencesQingdao266071China

Abstract

Jellyfish envenomation is a common medical problem in many countries. However, the myotoxicity and effector molecules of scyphozoan venoms remain uninvestigated. Here, we present the myotoxicity of nematocyst venom from Nemopilema nomurai (NnNV), a giant venomous scyphozoan from China, for the first time, using in vivo models with inhibitors. NnNV was able to induce remarkable myotoxicity including significant muscle swelling, increasing the content of CK and LDH in serum, stimulating inflammation of muscle tissue, and destroying the structure of muscle tissue. In addition, the metalloproteinase inhibitors BMT and EDTA significantly reduced the myotoxicity induced by NnNV. Moreover, BMT and EDTA could decrease the inflammatory stimulation and necrosis of muscle tissue caused by the venom. These observations suggest that the metalloproteinase components of NnNV make a considerable contribution to myotoxicity. This study contributes to understanding the effector molecules of muscle injury caused by jellyfish stings and suggests a new idea for the treatment of scyphozoan envenomation.

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Graphical Abstract




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Highlights

Jellyfish Nemopilema nomurai nematocyst venom (NnNV) processes myotoxicity.
NnNV caused the swelling, inflammation and necrosis of muscle tissue.
Batimastat and EDTA can effectively inhibit muscle tissue injury caused by NnNV.
NnNV metalloproteinases may be the main myotoxic molecules.

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Abbreviations : NnNV, BMT, EDTA, PBS, MMP, NnVMPs, JnVMPs, VEB, CK, LDH

Keywords : Jellyfish envenomation, Nemopilema nomurai nematocyst venom (NnNV), Myotoxicity, Metalloprotease


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