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蜘蛛 蝎子 蜈蚣 锥形蜗牛,这些毒物竟成救命良药

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许多蜘蛛、蝎子、蜈蚣和锥形蜗牛都会产生针对神经细胞表面离子通道的毒液。离子通道的开启和关闭,会使毒液分子进出神经细胞,这对细胞通信等功能具有至关重要的意义。因此作用于离子通道的多肽,对于治疗中风、癫痫和慢性疼痛等神经性疾病是非常有意义的。

出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

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据美国生活科学网站报道,如果你不幸接触到锥形蜗牛,你可能会遭受蜗牛毒液伤害,导致身体肿胀、疼痛、呕吐、肌肉麻痹,甚至死亡。

这听起来肯定不是你乐意接触的液体,但是锥形毒液是美国食品和药物管理局批准的一种止痛药,依据8月30日《科学》杂志发表的最新研究报告,科学家认为,其它动物的毒液也具有相同功效。

蜘蛛 蝎子 蜈蚣 锥形蜗牛,这些毒物竟成救命良药

纽约城市大学亨特学院研究生中心曼德·霍尔福德(Mande Holford)教授是研究报告合著作者之一,他说:“毒液中的成分可以治疗多种疾病,例如:癫痫、糖尿病和慢性疼痛等。毫不夸张地讲,我们在这些毒液中发现的化合物具有治疗作用。”

毒液带来的希望

霍尔福德称,地球上百分之十五的生物带有毒液,无论你身处何方,附近都潜伏着有毒生物。

这些毒液极其复杂,在所谓的掠食者和猎物之间展开的进化竞赛中,它们已经酝酿了数千年时间。随着被捕食者经过历代进化,已具有对毒液的抵抗能力,因此有毒掠食性动物会先后进化形成新的毒液。最终毒液包含多种成分,可以攻击许多目标,一些有毒动物专攻神经组织,另一些则专攻血细胞。

霍尔福德说:“这就像一枚集束炸弹,但是这些致命的成分也会对人类有帮助。生物医学研究员特别感兴趣的是叫做多肽(peptides)的短链氨基酸,毒液中的多肽在有毒动物体内进化得非常稳定,其化学键可以抵抗压力进入一个外部环境。”

澳大利亚昆士兰大学化学和分子生物科学教授格伦·金(Glenn King)是研究报告合著作者之一,他指出,许多毒液的细胞靶点与疾病相关,例如:许多蜘蛛、蝎子、蜈蚣和锥形蜗牛都会产生针对神经细胞表面离子通道的毒液。离子通道的开启和关闭,会使毒液分子进出神经细胞,这对细胞通信等功能具有至关重要的意义。因此作用于离子通道的多肽,对于治疗中风、癫痫和慢性疼痛等神经性疾病是非常有意义的。

卑微的蜗牛

迄今为止,市场上仅有6种美国食品和药物管理局批准的源自动物毒液的药物:齐考诺肽(Ziconotide)就是其中一种药物,它的成分源自锥形蜗牛毒液,用于治疗慢性疼痛;艾塞那肽(Exenatide)是一种从钝属毒蜥(Heloderma suspectum)毒液中提取的治疗糖尿病药物;卡托普利(Captopril),用于治疗高血压,它的成分是从致命美洲矛头蝮蛇毒液中提取的;还有两种血液稀释剂,分别是依替巴肽(一种急性冠脉症治疗药物)和欣维宁(一种抗血小板聚集药),它们也是从毒蛇毒液中提取的;水蛭素,其成分来自吸血水蛭中的唾液,可以预防血液凝块。

霍尔福德称,锥形蜗牛是进化过程中产生毒液的最好实例,这些毒液可以作为有用的药物。锥形蜗牛能够捕食鱼类,但是它们在水中游动速度远不及鱼类,因此它们会向目标喷射“毒矛”。这些毒液的作用之一是让鱼类被击中之后意识不到疼痛,无法逃离危险境地,正是这种疼痛麻木效果药物导致了齐考诺肽药物的出现。

霍尔福德和同事在研究报告中称,锥形蜗牛毒液包含许多多肽,当前科学家正在这种毒液中的其它多肽,试图用于治疗不同病症,目前最新技术正在开辟该领域。DNA和蛋白质测序技术的进步意味着,科学家对毒液研究将越来越少,这对于蜜蜂或者蚂蚁这样的生物而言是一个好消息,因为它们只能产生少量毒液。

就像所有早期药物探索一样,大多数源自毒液成分的药物都无法通过临床测试,但是它们就像是未雕凿完成的钻石,例如:锥形蜗牛毒液中的多肽物质,它们是非常珍贵的物质。霍尔福德说:“我认为当前即将进入一个以动物毒液为基础的药物研发黄金时代。”

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