海底天然化合物药库!芋螺毒素萃取物可开发止痛药物

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芋螺(cone snail)是主要分布于热带深水域的肉食性贝类,芋螺具有毒腺,当猎捕或遇危机情况时会分泌含有神经毒素的芋螺毒素(conotoxin)。芋螺毒素在生医制药领域已有一些应用,例如萃取开发慢性疼痛药物 Prialt、糖尿病的速效型胰岛素。

美国犹他大学(University of Utah)研究团队近期发布一项突破性研究结果显示,芋螺毒素中的肽类激素体抑素(somatostatin)类似物是麻醉与止痛关键,加上该物质代谢稳定性、体抑素受体独特性,使其成为相当适合开发止痛药物的天然化合物。

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含有止痛药体抑素类似物

由于芋螺是肉食性贝类,其猎食习性主要可分为两类。一种是将带刺的钩子射向猎物再释放芋螺毒素,使对方因神经毒素麻痺昏厥或死亡。另一种方式,是直接将芋螺毒素释放到水中,周围的鱼类或海生生物会因此失去感官知觉。

科学团队将芋螺毒素中一种特殊贺尔蒙神经毒素命名为 Consomatin Ro1;透过 X 光绕射分析,他们发现  Consomatin Ro1 的化学结构接近市售止痛药 octreotide(商品名 sandostatin),“就像由药厂精细生产出来的一样”犹他大学 Safavi 教授形容道。

止痛药 octreotide 是体抑素的类似结构物。体抑素为生长激素(growth factor)抑制剂,在人类与许多脊椎动物都可见,它可以用于治疗生长激素过度分泌的肢端肥大症(acromegaly)。而在人体 5 种体抑素受体中,Consomatin Ro1 能够活化其中 2 种受体。

天然止痛药新选择

动物实验显示 Consomatin Ro1 可以像吗啡一样有效缓解小鼠疼痛,并且是在小鼠不知觉的情况下逐渐麻痺;研究人员推论芋螺面对不同猎捕对象可能采取不同时效、功能的毒素攻击。

由于 Consomatin Ro1 结构稳定,且芋螺种类相当多,可能再发现更多不同的止痛化合物。未来团队将探讨芋螺分泌 Consomatin Ro1 途径、Consomatin Ro1 的止痛与抗发炎成效可否比拟现有药物,将有机会从天然化合物中研发出次世代止痛药物。

延伸阅读:恶名昭彰生化武器:炭疽杆菌,能带来止痛新解方?

参考资料:
1. https://attheu.utah.edu/uncategorized/cone-snail-somatostatin/
2. Science Advanced, 2022; https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1410

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