蛇的毒液是生物还是无生命的有机体,是病毒的克星吗?甚至可以灭毒杀毒(病毒)?

动物毒液可以治疗癌症或糖尿病?没错,毒液中的大量活性分子正乘着新技术手段的东风成为治病良药!

蝰蛇毒液增强记忆力,蜥蜴唾液治疗代谢紊乱,蜜蜂蜇针治疗痤疮脓包……这些千奇百怪的处方并非出自古老的魔法书,而是出自药理学研究员最近发布的科学论文。事实上,毒液及其他动物毒素的治疗作用不仅仅是中世纪巫医的幻想,生物学家对此一直保持着浓厚的兴趣……并终于,激起了制药工业的兴趣。

这可不算早。须知,几十年前,科学家就看到了动物毒素的药用价值,不管是蛇毒、蜂毒或蝎毒,还是存在于蜥蜴唾液或某些蛙类表皮中的毒素。“这是大自然经过几亿年筛选得来的分子组合。”在美国哥伦比亚大学负责一所生物医学信息技术实验室的尼古拉斯·塔托内蒂(Nicholas Tatonetti)解释说。该实验室最近建立了一个数据库,对毒液分子的所有生物作用进行了记录。

每一种特定的活性分子——称为“毒素”,“都应有明显的作用,否则不会在进化中保存至今”,比利时一家专门生产毒液的新创公司 Alphabiotoxine 负责人鲁迪·富尔米(Rudy Fourmy)分析说。

是的,但对分泌毒素的动物而言,这些作用不是仅限于麻醉、杀死或折磨猎物与潜在的捕食者吗?进化教导我们远离毒素,可没教我们给自己下毒啊。

“所有毒性分子达到一定剂量时,都会形成对另外一种分子的治疗效果。”法国发展研究院驻贝宁代表、毒液专家让-菲利普·希波(Jean-Philippe Chippaux)医生解释道。毒液首先是几十种、甚至几百种不同分子的巧妙混合,它们本身未必都有毒性。例如,某些分子能减轻炎症或扩张血管,只是从旁助力、放大真正毒素的作用。在医学领域,至少这与摧毁或麻痹细胞的分子同样有意义。因此,鲁迪·富尔米认为“没必要去收集毒性最强的毒液来获得可能有治疗功效的分子。花园中的蜘蛛可能和‘黑寡妇’一样有用”。


而且,鉴于“进化塑造了这些分子,使它们专门作用于一个特定目标,它们的副作用应该不多”,欧洲Venomics研究项目的协调员尼古拉·吉勒斯(Nicolas Gilles)分析。Venomics项目于2015年建成了4000种毒素的数据库。“从风险收益比的角度看,这些分子有巨大潜能。”尼古拉·吉勒斯指出。

好消息就是这些分子数量巨大。“据估计,地球上有毒物种约17万,它们可构成大约4000万种不同毒素的来源。”尼古拉·吉勒斯估算说。

尽管毒液有种种优点,但是目前由毒液构成的药物数量屈指可数。诚然,近50年来对毒素的研究在制药方面已经催生了一些重要的成果——比如治疗糖尿病的艾塞纳肽,它是从美国毒蜥的毒性唾液中提取的,或齐考诺肽,一种基于某种海螺毒液研发得来的高效镇痛药——但是这样的例子少之又少。

事实上,人类以动物毒素入药有着悠久历史,因此,毒液在现代制药业中所受的冷遇实在令人意外。蜂毒被古希腊人用于缓解风湿,或在16世纪时为麻风患者的伤口消毒;

1930年代人们还用响尾蛇的毒液止痛……“一直以来,毒素都有一种魔力,部分原因可能就在于它们所代表的危险。”巴黎埃德加-莫兰当代人类学多学科研究中心外聘人种学家科琳·布柔(Corinne Boujot)解释道,她也是一位研究人类对自然毒素的使用的专家。这一历史在今天象征着药店的许癸厄亚之杯上仍留有遗迹:杯上缠绕的是一条蛇……


然而自20世纪中期以来蓬勃发展的制药工业对危险毫无兴趣,它依赖的是一种新的药物来源:合成化学,也即通过化学反应的偶然组合生产纯萃的人造分子。合成分子没有经过自然筛选,因此并不都具有生物活性,但有着大量合成经济、快捷的好处。与难以采集的毒液相比,优势很明显。

首先要捕捉有毒动物,为此有时候要千里迢迢跑到地球另一端;然后要小心翼翼地收集其宝贵的毒液,以防被蜇伤或咬伤。“不同物种毒液的收集方法也不尽相同。

毒腺可触的情况下可按摩毒腺促进毒液分泌,否则可以使用轻微电刺激。”鲁迪·富尔米解释说。问题在于,“通常动物分泌的毒液量很少,某些物种,尤其是蚂蚁和非常小的蜘蛛,总共只有几微克毒液”。这么少的量很难或者根本不可能鉴定藏在其中的潜在活性分子。

其他不便也限制了毒液的使用。首先,毒液中相当含量的活性分子(所谓的“肽”),分子量太大,不能通过简单的化学反应人工合成。但找到毒素后,为对其进行测试,或生产出可供药用的剂量,实验室合成是必不可少的一步。

其次,与合成分子不同,毒液中的生物分子在摄入后通常被消化掉,因此要通过注射给药。“这并非偶然。因为动物通过叮咬或针蜇注入毒液。毒液不是口服的。”雷米·贝胡(Rémy Béroud)提醒道,他是全球唯一一家专门生产动物毒液多肽毒素的公司Smartox生物科技的总经理。

不过今天,所有这些障碍似乎都行将倒下。首先,对活性分子的新的化学保护方法与分装方法或可防止毒素被消化,使它们可以口服。而最大的分子现在可通过转基因细菌合成,已不必通过化学反应。“肽的生产成本直线下滑。”尼古拉·吉勒斯透露。


其次,自2000年代初期以来,出现了一些称为“组学”的新技术:借助基因组学可以基于一个生物样本分析大量信息,借助蛋白质组学可以鉴别极少量毒液中出现的所有肽。

“我们现在可对微克计的毒液量进行操作。”尼古拉·吉勒斯表示。他并指出:“从1990年代以来,制药工业基本没有推出过新的分子,因为合成分子库有点被它榨干了。”于是“药企开始寻找新的分子来源”,尼古拉斯·塔托内蒂回顾;并“同意打破常规 ”,法国原子能和替代能源委员会某毒理学实验室负责人丹尼斯·塞尔旺(Denis Servent)介绍说。

有鉴于此,目前对毒液的药理学研究似乎加快了。“目前有40多种分子进入临床试验阶段,10年前大概只有5种。”他透露。蛙毒治疗勃起障碍,蛛毒具有抗菌活性,蚁毒可以治疗癌症……

人们测试着越来越离奇的治疗方案。一些美国研究员甚至已经开始测试一种蝰蛇和响尾蛇毒素结合产生的分子的抗癌功效!


欧洲Venomics项目便是毒素研究加速发展的完美体现:生物学家借助“组学”研究了203种有毒动物,从玫瑰毒鲉到大黄蜂,从芋螺到大胡蜂,总共确定了25000多种不同的毒素。他们从这25000多种毒素中选出4000种肽,在实验室中复制出了它们。“四年内的成果数量是此前全部成果的十多倍。”尼古拉·吉勒斯兴奋地说。

研究人员正在测试这些分子对不同疾病的治疗作用,如炎性疾病、糖尿病或肥胖症,其中有30多种已经显现出成为药物的可能。“4000 种分子还只是九牛一毛。”尼古拉·吉勒斯说,他称“已与几家公司联络,向他们出售数据库的使用权”。

赛诺菲(Sanofi)就是其中一家。早在2013年,这家法国药业巨头就表现出对毒液的兴趣,并与Smartox生物科技公司建立了合作关系。赛诺菲研发部外联负责人帕特里克·吉莫内(Patrick Jimonet)指出,通过这次合作,赛诺菲已经成功找到并合成多种有用的肽,相关研究仍在继续。

看来毒液很快就将在药典中取得一席之地,与合成化学及其他自然分子并列。这一次,毒液将不再是故弄玄虚的护身符,而是真正的药物,甚至有可能比化学药物更能满足21世纪对效率和安全性的要求。

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这个问题比较的有意思。科莫多巨蜥是比较为人熟知的猛兽之一,原因除了它是现存最大的蜥蜴外,它布满了细菌和病毒的血盆大口也是“成名”的原因之一。那么。如果一个成年人被科莫多巨蜥的血盆大口咬伤,在当下,他能否生还呢?这个问题的答案没有唯一性。为什么这么说呢?我们简单的来探讨一下这个问题。


科莫多巨蜥又称科莫多龙,它是巨蜥科巨蜥属下体型最大的存在,也是最凶猛的存在,没有之一。现存的科莫多龙仅分布在印尼的小巽他群岛上,在这里,它是食物链最顶端的存在。

作为一种纯正的肉食动物,科莫多龙是绝对的“机会主义者”,因为它从来不会放过任何一个吃肉的机会,哪怕面前的肉已经高度腐烂,它统统收下,没有丝毫的犹豫。正是这种习性,让科莫多龙的大嘴里布满了48种细菌。

在早期,生物学家认为,科莫多龙最大的武器就是它大嘴中的细菌。但是,随着科学的进步和研究的深入,早在2002年,生物学家通过解剖科莫多龙发现,科莫多龙最致命的并不是细菌,而是毒素。在科莫多龙的下颚有两条巨大的毒腺,而毒腺产生的毒液与毒蛇的毒液不同。毒蛇的毒液大都是神经毒素,而科莫多龙的毒液是阻止血液凝固和扩张血管用的。

毒素让伤口不停的流血,细菌趁机侵入猎物体内,科莫多龙的捕猎可谓是天衣无缝。正是因为这样,科莫多龙在捕猎时,往往仅需要一口。


上面我们说过,被科莫多龙咬伤,毒素和细菌会共同作用于人体,造成血流不止、伤口感染等症状。那么,被它咬伤后,现在的医学水平能不能让人生还呢?由于咱也不是医学专业的,无法从医学的角度来分析,所以就简单的看一下实际的案例吧。

2011年,印尼的一名32岁的渔夫在小巽他群岛附近捕鱼,靠岸后找到了科莫多龙的袭击。由于他与多名渔夫一起,所以在其他渔夫的帮助下,成功的赶走了科莫多龙并且送医。但是,在送医的途中,被咬的渔夫失血过多而死。

上面是一则实例,也就是说,被科莫多巨蜥咬伤上可以致死的,致死的原因就是失血过多。


从1974年到2017年,有记录的科莫多龙袭人事件约有30起,其中死亡5起,25起生还。从这些生还者的情况来看,他们被咬的部位都不是致命的部位,比如腿部、胳膊等等。而且他们送医也都比较的及时。

也就是说,早在2017年以前,被科莫多龙咬伤就可以治疗,更不用说现在了。


科莫多龙固然可怕,但是,它的杀手锏实际上就是细菌和毒素,细菌是我们常见的,而毒素则不是神经毒素,只是一些抗血凝和扩张血管的。因此,一旦被科莫多龙咬伤,如果不是致命部位的话,及时就医还是没有太大问题的。

不过,对于没有医院的野生动物来说,科莫多龙的一口是必死的。


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