芋螺毒素——在芋螺毒液中发现的氨基酸链——是医学奇迹。2003年,哈佛大学的精神病学家和环保主义者埃里克·奇维安将这些海洋生物描述为拥有“自然界任何属中最大且临床上最重要的药典”。科学家们认为,芋螺毒素可以通过与神经系统相互作用来帮助治疗癫痫、抑郁症和其他疾病。
神经科学家为什么关注芋螺?
芋螺毒液含有神经毒素,可以靶向大脑和脊髓的特定位置。例如,某些种类的芋螺拥有一种化合物,其作用与尼古丁的受体相同。这些受体位于神经元表面,有助于控制大脑中的信号传导。
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犹他大学的神经科学家J.迈克尔·麦金托什发现,使用芋螺化合物选择性地阻断某些受体可以减少对成瘾性药物的使用(目前仅在实验动物中)。阻断另一部分受体反而会引发更多的药物消耗。还发现其他化合物与影响疼痛感或肿瘤生长的受体相互作用。
芋螺的毒液有多危险?
芋螺使用充满毒素的牙齿来鱼叉猎物,注入化学物质,可以麻痹、击晕或杀死不幸的鱼。潜水员被它们色彩鲜艳的外壳所吸引,偶尔会收集芋螺,并错误地将它们放在泳裤里。结果从小小的刺痛到痛苦的病变,在少数情况下甚至导致死亡。
关于灾难性芋螺的故事已经悄然进入小说:这种毒素在1970年代的电视剧《夏威夷五零》中被用作谋杀武器,而在最近的电影《侏罗纪公园2》中,只有芋螺毒液才强大到足以击倒霸王龙。然而,超过700种芋螺中的大多数对人类无毒。
人们如何采集这些有毒的海洋生物?
软体动物通常在温暖的热带水域中发现,例如在加勒比海和菲律宾附近。“我们可以使用深海潜水器、水肺潜水、深海疏浚或只是弯腰在水中捡起它们来收集蜗牛,”佛罗里达大西洋大学的生物化学家弗兰克·马里说,他是一位收集和研究芋螺毒液的研究人员。
但是,珊瑚礁的丧失和贝壳收藏家的过度热情使得某些物种越来越难找到,这可能会限制我们获取和理解这种天然药房的机会。然而,一旦研究人员获得芋螺,他们就可以在实验室中持续挤取毒液多年。
如何挤取芋螺的毒液?
犹他大学的神经科学家巴尔多梅罗·奥利维拉在1980年代面临着这个难题。一位有进取心的本科生试图给避孕套充气,并用它摩擦金鱼。然后,他将带有鱼腥味的乳胶放入芋螺的水箱中。几乎立即,蜗牛就发动了攻击,将牙齿刺入了人造鱼中。
“一个充气的避孕套漂浮在[水]面上,一条被拴住的蜗牛像钟摆一样在它下面摆动,这是应该用相机记录下来的时刻之一,”奥利维拉在2000年的《毒素》杂志上写道。
今天,研究人员使用真正的鱼饵和顶部带有乳胶管的管子来收集毒液。一些科学家现在克隆遗传物质来生产特定的毒素。
如何处理毒液?
每种芋螺都至少拥有1000种具有医学价值的肽,这意味着芋螺提供了数百万种研究的可能性。一些芋螺毒素显示出有望在手术期间用作肌肉松弛剂,以及在卒中或心脏病发作后作为快速干预措施。
2004年,止痛药普瑞特成为首个获得FDA批准的、可商购的芋螺毒素衍生产品。这种止痛药基于奥利维拉实验室的一种魔术师芋螺的肽,据估计比吗啡强1000倍,且没有成瘾性副作用。
马里实验室的研究人员已经鉴定出一种阻断钠通道的芋螺化合物,这可能有助于治疗多发性硬化症。但这仅仅是个开始。