我们许多最好的药物都是从天然来源获得的。大多数人首先想到的是柳树(乙酰水杨酸,阿司匹林)和太平洋紫杉(紫杉醇,抗癌剂)等植物的疗效。这些植物产生的化学物质有助于沟通、交配、防御和自我治疗等一切。
然而,有更多的有用化学物质可供使用。相对而言,植物占地球生物量的一小部分。与此同时,无脊椎动物,从海虫到昆虫,都是缺乏脊椎的动物,占地球上所有动物物种的95%以上。只有更多种类的甲虫才有植物——谈谈机会的分类单元吧!
昆虫尤其具有悠久的药用历史。自希波克拉底以来,西班牙苍蝇(Meloidae甲虫科的一个误名成员)一直被用于治疗各种疾病。斑蝥素(Cantharidin)是引起这种疾病的化学物质,也是使其俗称“水疱甲虫”的物质。西班牙苍蝇至今仍在使用,不过需要注意的是,30毫克的剂量对人类来说是致命的。蜜蜂也有很长的药用历史,蜂箱里的任何东西都不会浪费。蜂蜜的高渗特性使其成为一种极好的伤口敷料,而蜂胶(蜜蜂用作粘合剂和密封剂的一种抗菌、超粘性物质)被提炼成一种酊剂,用于治疗从喉咙痛到关节疼痛的各种疾病。甚至蜜蜂本身也被使用——“蜂毒疗法”作为关节炎的治疗方法越来越受欢迎(尽管仍然缺乏大量的科学研究)。
今天,对无脊椎动物衍生药物的研究比以往任何时候都多。捕食性无脊椎动物通常在吃掉猎物之前使其瘫痪,这些毒素正在被研究并开发成为新一代止痛药。许多止痛药作用于与感知疼痛能力有关的电压门控钠通道NaV1.7。昆士兰大学的格伦·金教授对蜈蚣毒液用于治疗慢性疼痛进行了研究,迄今为止发现蜈蚣的毒液在强度和副作用方面都有很大的潜力。本月,他发表了另一项研究,调查蜘蛛毒液,以及其中含有哪些化学物质对NaV1.7起作用;在分析了205种蜘蛛毒液后,他的团队发现了7种抑制离子通道的新肽。当然,疼痛感觉涉及不止一个离子通道,所以我们研究其他无脊椎动物毒素很重要。离子通道阅读器等技术在电生理学方面的最新进展将有助于更多科学家研究这些毒素如何调节电压门控离子通道。锥蜗牛以其美丽的贝壳和致命的螫刺而闻名,它们产生了强大的ω-芋螺毒素MVIIA,作用于Cav2.2海峡。
传统上,我们寻找微生物——细菌和酵母,从原生生物到真菌——来寻找有用的化学物质和治疗化合物。无脊椎动物是这些微生物之外最多样化的群体,但它们仍然是许多有用化合物和化学物质的一个很大程度上尚未开发的水池。从信息素到毒素,它们进化出这些化学物质,以在竞争激烈的虫蛀虫世界中脱颖而出。为什么锥蜗牛进化出如此强大的毒素?他们在与什么防御性化学物质竞争,我们可以利用它来改善人类生活吗?我们需要更多的科学家在岩石下和深海中寻找令人毛骨悚然的爬行动物!从简单的海绵到奇异的苍蝇,这里有巨大的药物发现机会。多亏了水母,也许有人最终会发现治愈感冒的方法。
你知道有什么无脊椎动物化学物质值得研究以发现药物吗?