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本年是十二生肖中的蛇年。在不同文化中,蛇齐有升天与危急的符号,但同期它也代表灵敏和腾达。这种双重性体现了自然与东说念主类精采的真切联系:许多毒蛇具有很强的致命性,但科学家发现其毒液亦然治病良药,自然界的“升天兵器”正转机为救援人命的医学遗址。
撰文 | 皮卡龙妙蛙图片badnews 国产
2025蛇年迎新 | 图源:GPT4生成在好多陈旧神话和中国的十二生肖文化中,蛇符号着灵敏与力量,也伴跟着危急与秘要,而这种双重性相同体当今它的“毒液”之中。从古代草药到当代实验室,科学家发现蛇毒不仅是蛇捕猎的“兵器”,更是自然界的珍爱资源,它精确而强效,如今已成为新药开荒的迫切来源。通过科学的力量,蛇毒正从“致命兵器”漂浮为“治疗良药”。在这个蛇年,让咱们一同探索蛇毒的精巧,看它怎样救援人命。蛇毒的内容蛇毒是蛇类漫长演化流程中形成的一种独到“生物兵器”。毒液由蛇头部两侧的毒腺分泌,通过肌肉挤压从导管贯串的毒牙射出,其化学身分极其复杂,主要由酶类、卵白质和肽类构成,每一种分子齐承担着特定的“杀伤任务”。这些分子之间互相合作,使得毒液在猎物体内的作用飞速且致命。不同的蛇毒能让猎物产生不同的“死法”,包括干涉猎物神经信号的传递,导致瘫痪或呼吸穷乏的“神经毒”(Neurotoxins),结巴血液细胞和血管壁,酿成内出血或器官穷乏的溶血毒(Hemotoxins),平直导致细胞熔化或坏死的细胞毒(Cytotoxins),以及兼具几种后果、“超等加倍”的搀和毒。蛇毒的致命性源自它的高度精确作用机制。每一种蛇的毒液齐对东说念主体有着不同的影响,而它们共同的本性是具有极强的效用。以眼镜蛇为例,其毒液富含神经毒素,这些毒素好像与神经细胞名义的受体伙同,繁难神经信号的平时传递。可以将神经毒素比作“断电器”,它们通过割断神经与肌肉之间的联系,使肌肉失去反应才能,突出是呼吸肌。要是东说念主可怜中毒,东说念主体便无法平时呼吸,最终会因为呼吸穷乏而升天。这种机制的精确性和致命性令东说念主心惊肉跳。与此不同,响尾蛇的毒液则通过结巴血液中的凝血因子和血小板,导致血液无法凝固。平时情况下,血液会飞速在伤口处凝结,驻防过多出血。但在响尾蛇毒液的作用下,血液会变得无法止血,伤口出血络续,最终可能因为失血过多而致命。这种情况就像是水袋漏水,水滚滚不停地流出,无法储存和保存,直至水源消耗。一些蛇种的毒液更为复杂,像眼镜蛇和响尾蛇的搀和毒液,和会了神经毒、血液毒和溶血毒等多种身分。蛇毒的这种多重致命作用,展示了它对东说念主体的挫折花样不仅迅猛,何况无为,好像在极短的时代内酿成多重器官的毁伤。因此,蛇毒的究诘,尤其是解密其复杂身分和作用机制,成为了生物学和医学限制的一大挑战。向左滑动看图,请作念好神态准备!
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不同的毒蛇咬伤的后果 | 图源:Nature.com
究诘和哄骗蛇毒的基础,是毒液的采集。为了汇集蛇毒,常常需要借助挑升的器具,究诘东说念主员会堤防肠将蛇的毒牙轻轻压迫,促使毒液通过毒腺插手容器。这一流程可以说是本事与胆量的伙同,稍不看重,毒蛇就可能在“挤毒”流程中须臾反击,将毒牙深深刺入究诘东说念主员的手臂,后果可能是致命的。为了保护毒蛇,科学家们时常会把柄蛇的毒液分泌周期,想象合理的采集盘算推算,幸免过度干涉它们的自然生存。关于那些需要按时采集毒液的蛇种,科学家们甚而会诞生“毒液采集农场”,这些所在看似是普通的蛇舍,本质上是毒液究诘的迫切基地。在这些“农场”中,毒蛇们被尽心经管,它们生存在接近自然环境的条款下,既能保握精采的情景,又能为究诘提供滚滚不停的毒液。图片
蛇毒的采集 | 图源:Australian Reptile Park蛇毒制药:从致病到治病总结东说念主类历史,不同的文化中对蛇毒的记录齐充满着敬畏以及敬爱。在中国古代史籍《本草纲领》中,李时珍翔实记录了蛇毒的药勤勉效,并建议“以毒攻毒”的理念。而在西方,希腊神话中蛇被视为治疗和再生的符号,比如医神阿斯克勒庇俄斯的拐杖上就缠绕着一条蛇,这一形象如今是寰球医学的符号。这些神话与符号不仅揭示了蛇在古时候的东说念主类心中的地位,也传递了一个迫切的信息:自然他们不了解毒液的科学旨趣,但蛇毒并非唯一“摧毁”,也与东说念主类健康有着密切的联系。跟着时代推移,东说念主类对蛇毒的究诘从素质性迟缓转向科学性,蛇毒的身分和作用机理被逐步揭示,为当代药物开荒开辟了新全国。其中,巴曲酶(Batroxobin)是一种从蛇毒中索要的常用止血药物,其发现和究诘历史可以见证科学探索的冲破与对蛇毒性质的真切意会。20世纪50年代,科学家们发现,巴西箭毒蛇(Bothrops jararaca)的毒液具有稀奇的血液凝固作用,能快速促使血液凝结形成血块。进一步的折柳纯化发现,这种酶接纳性地作用于血液中的纤维卵白原,使其漂浮为纤维卵白,从而加快血液凝固,有用促进伤口快速止血,但不会导致颠倒血栓的形成。这种酶的本性让它在外科手术和创伤治疗中展现出纷乱的后劲。1998年,我国科学家开动尝试从中国脉土特有蛇种——尖吻蝮蛇(Deinagkistrodon acutus)毒液中索要血凝酶,最终十年磨一剑,于2009年崇拜上市(商品名为“苏灵”),成为中国首个具有自主常识产权的蛇毒血凝酶类国度一类新药。现如今,多样创伤较大、易出血的手术中(如肝脏手术、神经外科手术)中齐会驻防性或治疗性哄骗蛇血凝酶制剂来缩短出血。图片
我国研发的部分蛇毒凝血酶制剂 | 图源:集合蛇毒不啻止血这一个药用价值。推敲到蛇毒的身分可以精确地作用于东说念主体内的特定靶点——举例作用于神经递质受体、血液凝结因子或肌肉细胞名义受体,这种“精确打击”的本性,使蛇毒成为许多药物开荒的自然模板。比如前文提到的巴西箭毒蛇,在20世纪60年代,科学家又从其毒液中索要出一种缓激肽,这种身分好像扼制东说念主体内的血管垂危素沟通酶(ACE),从而有用缩短血压。这一发现平直催生了抗高血压药物卡托普利(Captopril)的出生,成为寰球第一个ACE扼制剂类抗高血压药物,并无为用于心血管疾病治疗。还有一些蛇毒的溶血毒素可以有用扼制血液凝结。这一本性被科学家纠正后,开荒出抗凝血药物阿加曲班,用于治疗血栓和其他凝血联系疾病;肖似的还包括麻醉剂、抗凝血药的研制等等。更令东说念主诧异的是,频年来一些毒蛇的毒液身分被发现具有扼制肿瘤细胞滋长的才能。举例,东南亚眼镜蛇的毒液中索要出的毒素能接纳性挫折癌细胞,而不影响健康细胞,这一本性为癌症治疗也带来了新的究诘标的。安全和危急的鸿沟蛇毒的存在,行动大自然中演化出的极致“兵器”,是为了快、准、狠的致命猎杀。它让东说念主敬畏又敬爱:为什么被蛇咬可能致命,而蛇毒却能开荒出治疗疾病的药物?药物的核神态念是“靶向性”,即针对病变区域的特定分子或细胞阐明作用,而当科学家们开动究诘蛇毒时,起原被注视到的恰是它的“精确挫折”的靶向性,这种本性让蛇毒成为药物开荒的理念念模板。然而,蛇毒的究诘与开荒并非一帆风顺。毒液来源的稀缺性、毒性身分的去除以及药物反作用的扫尾,齐是科学界濒临的挑战。东说念主类的创造力,使得蛇毒从“杀手”转机为“救星”,书写了“毒与药”之间的奇妙篇章,更指示咱们大自然的每一种物资齐可能贮蓄着无尽的可能性。在蛇年这个突出的年份,让咱们从头扫视蛇毒的双重神态。它既是大自然的生物兵器,亦然当代医学的治疗之匙。改日,跟着科学本事的络续跨越,蛇毒的后劲将连接被挖掘,为东说念主类的健康职业提供更多的责罚决策,蛇毒将连接书写它从未罢手的传奇故事,让科学与自然共舞。参考文件
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Bill_Haast
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Snake_venom[3] https://www.nature.com/articles/s42003-024-06019-6/figures/1[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0041010115300155[5] https://m.kjcxpp.com/HTML/wap/Article/9341.shtml[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589909020300435[7] https://www.nature.com/articles/s41570-022-00393-7图片
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