一些化疗药物也会产生这种效应,称为冷超敏症(cold allodynia),癌症患者服用这些药物后,皮肤接触到冷的物体就会产生不适感。
“所以我们认为,如果能弄清楚这棵树中的毒素是什么,以及它是如何工作的,也许我们就能发现冷超敏症背后的机制,”Robinson说道,“或许我们还能想出一个合理的方法来预防它。”
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越南朱杨申国家公园的一个营地里,Zoltan Takacs将一只蝎子放入一个小瓶中,以便将它运出丛林。他和越南研究人员在公园里寻找有毒的蝎子、蛇、蜗牛、青蛙和蜘蛛,以提取致命毒素,用于研究新的止痛药和救命药物。摄影: GUTTENFELDER, NATIONAL GEOGRAPHIC
为了研究这些奇怪的树木,Robinson的一位同事从昆士兰北部的雨林带回了金皮树的种子,开始在实验室中种植。科学家们剃掉了一些毛刺(可达7或8毫米长),然后提取了毒液。
初步研究表明,从化学意义上讲,这种毒素的作用与蝎子或狼蛛的毒素类似。研究小组还发现,金皮树毒素的目标是一种离子通道,名为电压门控钠通道(voltage-gated sodium channel),这种离子通道存在于动物王国的所有神经细胞中。Robinson在昆士兰大学的同事Irina Vetter和Thomas Durek目前正在进行深入研究,希望弄清这种树的毛刺是如何导致冷超敏症的。
“我只能说这个过程复杂的异乎寻常,但我们也取得了一些进展,”Robinson通过电子邮件说道。
不同毒液的化学成分也可能提供一种直接对抗癌症的工具。蛇毒多肽是一种短链氨基酸,能够通过靶向特定受体来操纵细胞信号。这意味着一些毒液成分可以在不伤害健康细胞的情况下抑制肿瘤细胞的产生。
英国基督城大学(Christchurch University)的高级讲师Carol Trim和她的博士生Danielle McCullough一直在研究在某些癌细胞中发现的一种叫做表皮生长因子受体的蛋白质,以及蛇、蝎子和狼蛛的毒液是如何阻断这种受体的活动的。在纽约,Holford正在研究腹足类软体动物毒液肽的特征,目的是开发新的癌症和疼痛疗法。
有毒的动物可能会救你的命
世界上最致命的一些动物拯救了数百万人的生命,不用惊讶,有一天它们甚至可能会救你的命。在本周的《今天我学到了》节目中,国家地理新锐探险家Zoltan Takacs向我们阐释了有毒生物为何能成为药理学的未来。经过一亿多年的进化,毒液已成为唯一一种能在一分钟内夺去生命的天然物质。正是这种致命的功效使其成为新药的完美模板:毒液毒素以关键的生命功能为目标,之后紧密结合,并具有高度的特异性,这些都是药物的理想品质。它们的作用机制与大多数药物类似,通过与特定的分子结合,瞄准重要的身体系统,就像钥匙插入锁孔中一样。现在,从毒液中提取的药物大约有20种,可用于治疗心力衰竭到慢性疼痛等各种疾病。这些药物大部分是用实验室合成的毒素制成的,还有一些是通过提炼圈养毒蛇的毒液制成的。世界上有超过10万种有毒生物,这20种药物可能只是个开始。
Holford还试图通过从干细胞中培养小腺体或类器官来破译毒液基因。其他研究人员最近在培育蛇毒腺方面取得了成功。Holford正专注于腹足类软体动物毒液产生器官的建模。最终,她希望建立一个完整的毒液腺模型库,以研究这些实验室培养的类器官的基因。