当格伦·金挤蜈蚣毒液时，他不是为了获取营养。他是在挤它们的毒液，而且这不是一件容易的任务。“我们用橡皮筋把它们绑起来，用一把电镊子靠近它们的螯肢，施加电压，它们就会排出毒液，”澳大利亚昆士兰大学的生物化学家金说。
这些微升的液体可能掌握着一套新型止痛药的关键。毒液是麻痹神经分子的天然仓库，金的实验室里有400种不同的毒液，他正处于努力识别蜈蚣、蜘蛛、蜗牛和其他有毒生物的毒刺中的镇痛剂的最前沿。
大型制药公司一直在努力合成成瘾性止痛药（如吗啡）的替代品，但在制造能够靶向特定神经的分子方面遇到了困难。然而，毒液自然进化出含有这种特异性的分子。在实验动物中，这些分子可以麻痹神经，而不会伤害身体的其他部位。许多研究人员的目标是电压门控钠离子通道，这种通道在疼痛感神经细胞中很常见。如随附文章所述，阻断一种特定的通道（称为NaV1.7）可以阻止细胞向身体其他部位传递疼痛信息。
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某些毒液成分具有恰当的形状和化学活性，可以附着在通道的一个称为电压传感器的部分上，这种作用会关闭通道。去年，金鉴定出一种名为m-SLPTX-Ssm6a的毒液分子，它似乎是有史以来对NaV1.7最具选择性的抑制剂之一。他在中国红头蜈蚣（Scolopendra subspinipes mutilans）的毒液中发现了它，这种蜈蚣可以长到20厘米长，并且有一对凶猛的钳状爪子。“如果它们咬到你，你会很疼，”金说。然而，这种分子对受伤的小鼠产生了完全相反的效果：在实验中，它比吗啡更能止痛。但它对血压、心率或运动功能没有不良影响，这表明它没有像吗啡这样的鸦片类药物那样抑制中枢神经系统。
金的团队生产了一种合成版本，以查看该分子是否可以作为药物生产。但令研究人员失望的是，这个版本的效果不太好。金怀疑他们最初制备的m-SLPTX-Ssm6a实际上含有另一种活性成分的痕迹。他正在进行进一步的蜈蚣挤奶，以寻找这种神秘成分。
蛇毒也是选择性通道阻滞剂的来源。法国分子和细胞药理学研究所的药理学家安妮·巴伦从黑曼巴蛇的毒液中分离出了两种止痛分子。“我们几乎准备好进行临床试验了，”巴伦说。“我们已经在啮齿动物身上做了很多动物试验来评估毒性。” 这些分子被称为曼巴止痛素，它们阻断外周神经细胞中特定的一组酸敏感离子通道，这些通道与钠通道一样，有助于细胞发送疼痛信号。幸运的是，曼巴止痛素对大多数其他离子通道没有影响，这可能解释了为什么注射了这些物质的小鼠没有明显的副作用。
昆士兰大学的生物化学家大卫·克雷克说，精确的神经细胞靶向不是毒液研究的唯一目标。如果毒液分子要作为止痛药片吞服，它们需要抵抗消化系统的降解。2004年，美国食品和药物管理局批准了一种名为齐考诺肽的止痛药，该药基于从毒锥蜗牛Conus victoriae中分离出来的分子。但是，该药物无法承受胃的严酷环境，因此必须缓慢地泵入患者体内，这是一个繁琐的过程。“齐考诺肽一直不是畅销药，”克雷克说。
克雷克已经开始重新设计源自锥蜗牛毒素的止痛药。他的策略是将通常是氨基酸链的分子变成环状。环状结构更加稳定——体内的酶无法切断末端。他将末端拼接在一起，并将环状化合物口服给大鼠。结果证明，这种名为cVc1.1的化合物的效力是加巴喷丁（一种常见的神经痛治疗药物）的100倍。今年早些时候，在德克萨斯州达拉斯举行的美国化学学会会议上，他公布了另外五种环状芋螺毒素，这些毒素在早期研究中也显示出持久性。
研究人员认为，世界上有数万种有毒物种，找到一种能够击中正确目标、坚固耐用且易于大量生产的化合物只是时间问题。“我们可能只知道这些毒液中1%的产品，”巴伦说。
大众科学在线 在ScientificAmerican.com/dec2014/pain上观看一个有希望的止痛药靶点的动画