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在海边捡到了一颗海螺,2 小时后他中毒身亡,但却改写了人类医学史

生物学霸  · 公众号  · 生物  · 2025-06-01 17:01

主要观点总结

本文介绍了在漫威宇宙中的毒液以及现实世界中深海里的毒液传奇,讲述了芋螺、蓝环章鱼、箱水母等致命毒物如何被科学家研究并转化为医药领域的宝贵资源,以及鲎的蓝色血液在医疗检测中的应用。文章还介绍了毒液在抗癌研究中的潜力,以及深度学习模型在毒液肽分类与活性预测中的应用。文章提醒人们在敬畏自然的同时,利用自然规律破解生命密码,将毒液转化为药物,为人类健康做出贡献。

关键观点总结

关键观点1: 毒液在现实和漫威宇宙中的对比

文章对比了漫威宇宙中的致命共生体和现实世界中深海里的毒液传奇,展示了自然危险与科学智慧的对比。

关键观点2: 致命毒物在医药领域的应用

科学家通过研究芋螺、蓝环章鱼、箱水母等致命毒物的毒液,发现其在医药领域的宝贵资源,如镇痛、调节内分泌、抗癌等。

关键观点3: 鲎的蓝色血液在医疗检测中的应用

鲎的蓝色血液中的鲎试剂成为医疗安全检测的金标准,每年有大量的医疗检测依赖其进行。

关键观点4: 毒液在抗癌研究中的潜力

毒液的肽类物质在抗癌研究中展现出巨大潜力,能够通过抑制肿瘤血管生成或直接诱导细胞凋亡实现高抑制率。

关键观点5: 深度学习模型在毒液肽研究中的应用

ToxVec、Toxify等深度学习模型通过迁移学习和序列建模,精确进行毒液肽分类与活性预测,筛选抗癌肽。


正文

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临床数据显示,齐考诺肽镇痛效果是吗啡的 1000 倍,且使用齐考诺肽的患者成瘾率仅为 0.3%,不到吗啡的 1/20。

截至 2023 年,全球已有超过 20 万慢性疼痛患者因此重获新生。

齐考诺肽  (图源:网络)

研究揭示,地纹芋螺毒液中的 consomatin 毒素一方面能模拟生长抑素抑制胰高血糖素,另一方面激活胰岛素受体加速糖代谢。

consomatin 毒素只对能够调节胰高血糖素水平的蛋白存在靶效应,但不会影响其他分子的水平。通过研究 consomatin,可以设计出调节内分泌的药物。

图源:Nature Communications


海洋毒王联盟:致命毒素扩张医学版图

芋螺并非唯一的「毒界白求恩」, 蓝环章鱼、箱水母等毒王纷纷加入这场医学革命,用毒液绘制医药新蓝图。

蓝环章鱼堪称神经系统的「纳米手术刀」。

仅有巴掌大小的蓝环章鱼,体内却携带足以致命的河豚毒素(TTX)。这种毒素能精准靶向电压门控钠通道,成为破解神经疾病的关键钥匙。在耐药性癫痫治疗中,TTX 通过阻断异常放电的神经元钠通道,使患者发作频率显著下降 82%,为久治不愈的患者带来曙光。

更令人称奇的是, 雄性蓝环章鱼在交配时会注射微量 TTX 短暂麻痹配偶,这一「温柔毒吻」的生存策略,启发科学家开发出时效可控的局部麻醉剂,彻底改变传统麻醉的漫长恢复期。

雄性蓝线章鱼交配时骑在雌性章鱼身上,将毒液注入其身体 图源:Current Biology

箱水母则从从杀人水母到抗癌先锋。

澳大利亚箱水母(Chironex fleckeri)的毒液具有极强的致命性,其毒素可在短时间内导致中毒者死亡。

研究发现,这种毒液的毒性依赖于人体细胞膜上的 ATP2B1 蛋白,该蛋白在钙离子转运中起关键作用。

当毒液与 ATP2B1 结合后,会破坏细胞内钙稳态,引发全身性细胞功能障碍,最终导致心肺衰竭。若不及时救治,中毒者可能在 4 分钟内死亡。

箱水母留下的伤痕 图源:网络

矛盾的是,箱水母毒液中分离出的 CqTX 毒素展现出显著的抗癌特性。实验表明,CqTX 能特异性诱导恶性胶质瘤细胞(如人源 U251 和大鼠 C6 细胞)以及血管内皮 ECV304 细胞发生程序性凋亡,而对正常细胞影响较小,这一发现为开发新型抗肿瘤药物提供了可能。

图源:Toxicon

此外,水母的再生能力还启发了组织工程,这种机制可能用于伤口愈合和器官再生。东京大学的研究团队发现,水母触手能在 2~3 天内再生,依赖于一种干细胞样增殖细胞,通过形成胚基(芽基)启动再生过程。

与常驻干细胞不同,这类细胞具有高效定向分化的能力,能快速生成功能所需细胞,避免了复杂的分化路径。

图源:BMC Biology







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