哪些毒液能變成良藥

獵物者和捕食者之間的進化競賽爽室,已經(jīng)在地球上創(chuàng)造了一些最致命的劇毒分子∩衲辏現(xiàn)在已维,科學(xué)家們正利用這些毒液創(chuàng)造新一代特效藥。

在日常生活中已日,藥物也成為不可或缺的物品之一了垛耳。也許,大多數(shù)人都認為藥品是直接來自于化學(xué)家之手飘千,由他們配好藥方堂鲜,按比例來合成。然而其實許多藥物最原始的源頭护奈,可能比你想象的具有更多“外來物”缔莲。例如,抗HIV的藥物來自于一種深海海綿霉旗,而心臟病的藥物是來自洋地黃(一種植物痴奏,開紫色或白色鐘狀花朵)。

我們?nèi)粝氲玫礁嗟摹巴鈦砦铩毖崦耄坏貌惶岬阶匀唤缫活愄厥獾纳铩卸緞游锒敛穑鼈円舱诒豢茖W(xué)家們密切關(guān)注著。


毒素入藥

有毒動物的毒液是由數(shù)十個至數(shù)百種不同毒素組成的混合液简僧,毒素通常是蛋白質(zhì)和肽(與蛋白質(zhì)相似的建椰,卻更小的氨基酸鏈稱為肽)雕欺,與激素岛马、抗生素等有機分子物質(zhì)一起棉姐,參與生物體的代謝過程。

毒液幫助動物殺死獵物啦逆,與捕食者對抗和自衛(wèi)伞矩。為了使其成為別人的毒液,而不是殺死自己的毒藥夏志,毒素混合物必須被“注射”到另一種動物的身體里乃坤。大約15萬種動物物種已經(jīng)進化出能夠制造毒液并將其注射入獵物的“機器”。

有些是我們所熟悉的:用毒牙的蛇沟蔑、有毒針的蜜蜂湿诊。還有其他鮮為人知的:雄性鴨嘴獸的后肢腳掌下面有倒鉤尖刺,可分泌有毒物質(zhì)瘦材,人類被刺到會感到劇痛厅须;鼩鼱(形似鼠,吻長)一些特別種類會分泌有毒的唾液食棕;在海底游動的美麗卻致命的錐形蝸牛魚朗和,其長吻能將毒液注射到小魚體內(nèi)……

這些進化的毒液是很好的藥源。蛇毒毒素是地球上最強效和最精準(zhǔn)的分子之一簿晓,這使得蛇毒成為人們探索動物毒液藥物的理想模板眶拉。

幾億年來,毒液中的毒素已經(jīng)進化出一些高度特異性成分憔儿,能對目標(biāo)獵物身體重要功能區(qū)域一擊而中忆植。例如,一些毒素攻擊神經(jīng)系統(tǒng)皿曲,干擾神經(jīng)與肌肉的溝通唱逢,導(dǎo)致獵物麻痹;另一些則防止血液凝固屋休,導(dǎo)致獵物大量出血坞古。今天,毒液這些危險特性也可以在醫(yī)療上得到應(yīng)用:影響神經(jīng)系統(tǒng)的物質(zhì)可以成為良好止痛藥的一員劫樟,而抗血凝是治療心臟病的一個重要部分痪枫。

不過,你可千萬不要在家嘗試養(yǎng)幾條毒蛇或幾只毒蜘蛛叠艳。動物毒液是一種復(fù)雜的毒素混合物奶陈,若要治療疾病,研究人員需要從中分離出單個特定毒素附较,才能作為安全的治療劑吃粒。


如何收集動物毒素

其實利用毒液作為藥物,并不是現(xiàn)代才有的新想法拒课,古代文明中也會將毒液加到藥品之中徐勃。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中已經(jīng)有大約20多種從動物毒液中獲取的藥物分子事示,來治療從糖尿病到心臟病等一系列疾病。

如今僻肖,科學(xué)家們已經(jīng)開始使用科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)地搜尋可能的候選毒液藥物肖爵。佐爾坦·塔卡克斯博士就是其中一員,他是著名的匈牙利裔英國科學(xué)探險家臀脏,為了得到新的毒液樣本劝堪,他要收集來自世界各地的毒液,而這些毒液往往位于非常偏遠的地區(qū)揉稚。

塔卡克斯的研究團隊發(fā)明了“定制毒素技術(shù)”秒啦,將從不同的有毒動物中獲取的天然毒素,提煉成單分子搀玖。借由這種技術(shù)帝蒿,塔卡克斯創(chuàng)立了巨大的毒素變種庫——世界毒素銀行∠锪科學(xué)家們可以在世界毒素銀行里葛超,篩選出已知的藥物靶標(biāo),以找到最有保證治療疾病的毒素來制作藥物延塑。

動物毒液中绣张,大約還有2000萬種毒素至今仍未得到充分的研究,看起來我們有機會從大自然的強大毒液庫中獲得更多的藥物关带。那么侥涵,它們都是從哪些動物身上來的呢?又能治療什么病呢宋雏?


目標(biāo):艾滋病病毒芜飘、乳腺癌、皮膚癌和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

在自然界所有會咬傷磨总、蜇傷或刺傷人的毒物之中嗦明,我們最熟悉的應(yīng)該是蜜蜂。蜂毒含有多種化合物蚪燕,可以用來對抗HIV娶牌,或者幫助治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。超過一半的蜜蜂毒液是由一種叫做蜂毒肽的物質(zhì)組成馆纳,盡管蜂毒肽很小诗良,但這種毒素是人被蜇之后產(chǎn)生刺痛灼熱感的原因。

在美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員進行的實驗中鲁驶,攜帶蜂毒肽的黃金納米粒子可以刺穿HIV的保護膜鉴裹,而不影響人體細胞。該研究還處于起步階段,這些納米顆粒有一天會成為預(yù)防艾滋病病毒傳播的重要衛(wèi)士径荔。

癌癥治療面臨的最大挑戰(zhàn)之一葛作,是如何確保藥物靶向癌細胞,而不是靶向健康的細胞猖凛。英國利茲大學(xué)和巴西圣保羅州立大學(xué)的學(xué)者正在研究巴西黃蜂的蜂毒,使蜂毒靶向癌細胞外層的脂肪分子結(jié)構(gòu)绪穆,刺穿細胞辨泳,從而泄漏癌細胞內(nèi)的重要分子。這些相同的脂肪分子只存在于健康細胞的內(nèi)部玖院,這意味著黃蜂毒素作用下的非癌細胞(健康細胞)是安全的菠红。

實驗證明,在小鼠患乳腺癌和皮膚癌時难菌,蜂毒肽的穿刺性能通過納米粒子的傳送试溯,能夠收縮腫瘤,此外它還可以阻止動物體內(nèi)的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎郊酒,以及細胞的炎癥反應(yīng)機制遇绞。

目前,這些毒素只在實驗室里被測試過燎窘,所以你們可不能熱烈歡迎黃蜂到家里去摹闽。


目標(biāo):血壓、血液凝結(jié)和慢性疼痛

如果要列舉一種有毒的動物褐健,大多數(shù)人第一個想到的是很可能是蛇類付鹿。它們也是科學(xué)家尋找新的毒素藥物最有研究價值的動物。

許多“蛇源性”藥物都靶向心血管系統(tǒng)蚜迅。比如舵匾,被某類毒蛇咬傷的香蕉種植園工人,會因毒素引起的血壓劇烈下降而暈倒谁不,這可用于降壓藥的研制坐梯。降壓藥卡托普利就是利用巴西具竅蝮蛇毒液中的一種肽而研制成功的。它是第一種毒液為基礎(chǔ)的藥物刹帕,現(xiàn)在仍是市場上一種最廣泛烛缔、最流行的藥物。

美國東南部的侏儒響尾蛇具有強效毒液轩拨,阻止血液凝固践瓷,引起獵物的大出血。它的一種毒素藥物叫做依替巴肽亡蓉,應(yīng)用于有突發(fā)心臟病風(fēng)險的患者時晕翠,能阻止血小板粘附在一起,防止可能引起心臟病發(fā)作和中風(fēng)的血液凝塊。還有一種類似的毒素是從鋸鱗蝰蛇毒液中提取而來淋肾,有著和依替巴肽相同的作用硫麻,是藥物鹽酸替羅非班的基礎(chǔ)物質(zhì)。

法國的細胞與分子藥理學(xué)研究所將黑曼巴蛇的毒素作為一種潛在的新止痛藥樊卓,發(fā)現(xiàn)它對小鼠的止痛作用與嗎啡(從鴉片中提出拿愧,其衍生物常作為臨床的麻醉劑)一樣強大。


目標(biāo):慢性疼痛碌尔、阿爾茨海默氏癥浇辜、帕金森、精神分裂癥和肺癌

芋螺是最古老的海洋生物之一唾戚,這些食肉的掠奪性海蝸牛主要生活在溫暖的太平洋和印度洋里柳洋,科學(xué)家已經(jīng)證明了它們的毒素是有用的止痛藥。

它們的“咬”靠的是“修正齒”—— 一種形似魚叉般的牙齒叹坦,可刺入獵物體內(nèi)熊镣,將毒液注入獵物身體里,會使獵物在瞬間癱瘓募书,然后被芋螺吞食和消化绪囱。

雖然芋螺的毒素對魚是壞消息,然而對于人類來說莹捡,這些毒素卻具有良好的止痛效果毕箍。市場上已經(jīng)有用芋螺毒液肽合成的藥物了,這種藥物可直接注射到脊髓液里來治療重度慢性疼痛道盏。

由于不同種芋螺所含活性肽各不相同而柑,即使同種芋螺因海域不同,其毒素成分也可存在差別荷逞,因此科學(xué)家正在研究不同種類的芋螺毒素媒咳,比如有一種毒素能影響人類大腦中的煙堿受體或治療煙草成癮,還能在治療阿爾茨海默氏癥种远、帕金森病涩澡、精神分裂癥和肺癌中發(fā)揮作用。


目標(biāo):癌癥坠敷、肌營養(yǎng)不良妙同、慢性疼痛

未來,蝎毒可能會成為一種醫(yī)學(xué)上有用的毒素膝迎,用于標(biāo)記手術(shù)中的腦腫瘤細胞粥帚,因為外科醫(yī)生一般很難區(qū)分腫瘤的末端和健康細胞相連之處。如果外科醫(yī)生犯了錯誤限次,癌細胞就會被留下在患者的身體里芒涡,或者健康細胞會隨著癌細胞被切出柴灯。舉個例子,氯毒素——從以色列金蝎子中提取的费尽,能作用于腫瘤細胞赠群,相當(dāng)于腫瘤的熒光標(biāo)記,使外科醫(yī)生清楚地看到癌細胞與健康細胞的邊界旱幼。目前查描,氯毒素已結(jié)束在動物身上的測試,正在進行人體測試柏卤。

蜘蛛毒液似乎也是藥物研發(fā)豐富的資源庫冬三,其中的毒素有可能用于治療各種肌肉營養(yǎng)不良和慢性疼痛。在節(jié)肢動物中闷旧,蜈蚣的毒液可能是一種比嗎啡肽更有效的止痛藥,而且可能沒什么副作用钧唐。能產(chǎn)生毒素的中國紅頭蜈蚣的體型非常大忙灼,可長達20厘米。


目標(biāo):多發(fā)性硬化癥钝侠、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎该园、牛皮癬、紅斑狼瘡

原產(chǎn)于加勒比海地區(qū)的太陽核停葵里初,其觸手上的刺細胞能分泌毒液使獵物暈倒,然后它就能將漂亮的小魚類和其他海洋生物放進嘴里忽舟。核粒葵毒液肽也引起了科學(xué)家們的興趣,科學(xué)家將其合成了一種實驗性藥物叮阅,準(zhǔn)備進行II期臨床試驗刁品,用于治療自身免疫性疾病。與許多現(xiàn)有的藥物相比浩姥,它不是抑制整個免疫系統(tǒng)挑随,而是可選擇性地阻斷特定類型免疫細胞中的離子通道,控制自身免疫性疾病勒叠,如多發(fā)性硬化癥兜挨、特定型類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、銀屑病眯分、狼瘡拌汇。


目標(biāo):糖尿病

你聽過希拉大毒蜥嗎?這是美國最大蜥蜴弊决,擁有有毒的唾液担猛。它們還有一種不尋常的能力——每年只吃三頓大餐,因為它們要管理自己的身體,以保持體內(nèi)血糖的穩(wěn)定傅联。早在20世紀(jì)90年代先改,研究人員就發(fā)現(xiàn)了蜥蜴毒液中的一種成分,類似于人類在血糖水平升高時蒸走,刺激胰島素釋放的激素仇奶。基于該成分制成的注射藥物比驻,能幫助糖尿病患者維持健康的血糖水平该溯,甚至還有減肥的作用。


本文源自大科技*科學(xué)之謎2016年第6期雜志别惦、歡迎廣大讀者關(guān)注我們大科技的微信號:hdkj1997

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