在自然界,许多生物带有毒性。这是由它们身体内特有的腺体和器官所分泌的。生物毒一旦侵入人体的肌体,会对人体健康带来不同程度的危害。但从积极的方面加以运用,也可以对治疗许多疾病起重要的作用。
在自然界中含有毒液的,人们熟悉的有蚂蚁、蜜蜂、毒蛇、毒蜘蛛、蜈蚣、蝎子都可以分泌毒液,除此之外毒蘑菇等一些植物也有剧毒。许多毒蛇分泌的毒物是毒杀作用非常强的毒液。1g竹叶青蛇毒就能杀死7000只小白鼠,3g蝮蛇毒液可毒杀5000只兔子和15万只鸽子。人让若被蛇咬了,不及时救治,几个小时之内就可致死。
然而,随着现代科技的发展,生物毒现在已成为医学界的宠物:研究人员对于生物毒液的认识越来越透彻,并能够采取各种有效的方法来预防生物毒的毒害,甚至还利用生物毒液来治疗各种疾病。比如:从蚂蚁体内抽取的毒液,经药性处理后,成为风湿性关节炎的克星,蜜蜂的毒汁具有良好的活血作用,不仅可治疗支气管炎、动脉硬化等病,且可作强心剂;河豚体内的毒素是目前世界上最优良的镇痛剂,经过提炼还可以从它的肝脏中提取更多功能的要用毒素,其价值比黄金还贵。美国科学家发现蜘蛛毒液中有一种对抗剂。对治疗脑溢血和癫痫症具有很好的效果。
随着科学研究人员对生物毒液的研究,近日在《科学》杂志上发表了一篇询问毒液是否有助于设计创新疗法的论文。
据作者说,有毒的植物和动物非常普遍 - 占地球生物多样性的15% - 占据了每个生态位和栖息地。
从蠕虫到蜥蜴,从蛛形纲动物到哺乳动物,毒液已被证明是生物链中重要的一环。
毒液对于自身保护功能确实有效,但毒液在各种生物种中却各自独立进化,可怎么才能物之所用,并高效的为我们服务呢?
直到最近,收获毒液并在分子水平上解剖它是很困难的; 许多有毒的动物都很小,因此很难收获。此外,毒液通常是一种复杂的化学物质混合物。
然而,随着技术的不断改进,这种情况正在逐渐发生变化,并
纽约城市大学研究中心和纽约纽约市亨特学院的首席研究作者曼德霍尔福德认为,有毒动物可能有治疗各种疾病的线索,包括糖尿病,自身免疫性疾病和慢性疼痛。
某些技术突破有助于更好地了解毒液。例如,组学的进步 - 组成生物体的生物分子的识别和量化 - 正在提供更深入的洞察力。
科学家们现在可以观察一个物种的基因组,并描绘出几代人所展现的进化变化。
“了解更多关于有毒物种的进化历史可以帮助我们做出更有针对性的决定,决定毒液化合物在治疗疾病中的潜在用途。”
——MandëHolford
霍尔福德继续说道,“新的环境,其猎物中毒液的发展以及其他因素可以导致物种进化以生存。这些变化可以产生新的化合物 - 其中一些可能在药物开发中非常有用。”
目前,美国食品和药物管理局(FDA)仅批准了六种来自毒液的药物。霍尔福德及其同事认为,这只是冰山一角。
由于天然毒液的丰富多样性及其高特异性,它们可以成为药物设计者的有用模板。
毒液研究的未来
在新论文中讨论了毒液可能证明有用的几个例子。例如,源自有毒海葵的肽可通过靶向 T细胞上的特定离子通道来帮助治疗自身免疫疾病。
此外,源自Conus magus(一种海洋蜗牛)的神经毒素可以为不引起成瘾的慢性疼痛提供有效的治疗。
另一个例子是死亡追猎者蝎子,它产生氯毒素; 这选择性地与恶性细胞结合,使其在手术前用于标记肿瘤细胞以确保除去所有癌组织。
氯毒素也被研究作为将抗癌药物运输到其靶标的潜在载体。
根据该报告,蜘蛛毒素有朝一日可能会让农民以生态友好的方式摆脱害虫作物。天然的基于蛋白质的杀虫剂对其目标物种具有高度特异性并可生物降解,而不是传统的广谱杀虫剂,这些杀虫剂可能对其他动物有毒并在水道中积聚。
毒液正在重新流行,但使用这些毒素作为药物并不是什么新鲜事。第一个记录的例子是2000多年前亚历山大的亚历山大的亚历山大传播的。
根据他的说法,在Mithridates收到腿上的剑伤后,Scythian医生救了他的命施用“少量草原毒蛇毒液”,止血。
正如一位作者所指出的那样,“古老的斯基泰治疗师不会惊讶地发现,结晶的毒液现在已经成为世界各地急诊室的主要出口产品。”
毒液仍有许多秘密需要揭示,技术进步将帮助我们稳步解开它们。迅速发展的毒物领域值得关注,为人类的健康造福!
参考文献:MEDICAL NEW TODAY. By Tim Newman.
Deadly venoms may drive medical advances