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海螺毒素或助研癌症新藥

2017/10/13 — 11:09

資料圖片:海螺,圖片來源:維基百科

資料圖片:海螺,圖片來源:維基百科

海螺雖不太顯眼,但美國國家標準技術研究所 (NIST) 研究人員就認為當中埋藏不少醫學秘密。

現存海螺超過 800 種,主要集中於熱帶水域。海螺行動雖然緩慢,卻是捕獵高手。海螺會在黑暗中用毒牙齒伸向獵物,被咬的獵物會迅速癱瘓,慢慢成為海螺的盤中飱。即使是最小型海螺的攻擊性亦相當大,與蜜蜂螫相近;而大型海螺更有機會令被螫成年人類在數小時內中毒身亡——毒性最強的芋螺可在位短短數分鐘內毒死人類。可幸的是,除非被人無故檢起,否則對人類不具侵略性。

毒素究竟怎樣侵入神經系統?當中又甚麼成份可令中毒生物神經系統急速癱瘓? NIST 研究人員 Frank Mari 認為透過解答這些問題,以及了解毒素分子結構,或對藥物研究有幫助。

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最新刊於《科學報告》的研究, Mari 的研究隊伍將海螺毒素與人類免疫和中樞神經系統對比後發現,牠們的毒素不僅會影響中樞神經系統,還會影響免疫系統。當芋螺毒素 (Conotoxin) 進入體內後,部份免疫細胞會產生特定反應。研究人員相信將來或能透過毒素分子成份,了解腸道癌、乳癌和肺癌等癌症,以及肺結核病等病變細胞或細菌增長原因,甚至以此方法控制增生。

此前,他們亦曾利用極高解象度質譜法研究海螺毒素,並發現所含的酵素 Conohyal-P1 與獅子魚和蜜蜂的相近。更有趣是,這種酵素同樣於不少哺乳類動物精子存在 。Conohyal-P1 酵素可令卵巢細胞層變得脆弱,增加精子授精機會。另外,他們亦從另一個研究中,利用果蠅的中樞神經系統作研究模型。研究人員特別想知道素毒素複雜分子怎樣與神經系統互動。

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他們發現注射毒素後,果蠅控制肌肉和上癮的受體被影響;也就是說,毒素有機會可以用以研發抗柏金遜症或上癮問題。 Mari 指:「海螺殼的紋理很美麗,但當中的生物和生物化學更美麗。隨著我們以不同方法探索毒素,我們更有機會開創不同藥物。」

相關文章:
Phys.org, How the cone snail's deadly venom can help us build better medicines, 10 October 2017

報告:

  1. Hoggard, M.F., Rodriguez, A.M., Cano, H., Clark, E., Tae, H.S., Adams, D.J., ... & Marí, F. (2017). In vivo and in vitro testing of native α-conotoxins from the injected venom of Conus purpurascens, Neuropharmacology, Published Online. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2017.09.020 
  2. Mӧller, C., Clark, E., Safavi-Hemami, H., DeCaprio, A., Marí, F. (2017). Isolation and characterization of Conohyal-P1, a hyaluronidase from the injected venom of Conus purpurascens, Journal of Proteomics, 164. DOI: 10.1016/j.jprot.2017.05.002

  3. Padilla, A., Keating, P., Hartmann, J.X. & Marí, F. (2017). Effects of α-conotoxin ImI on TNF-α, IL-8 and TGF-β expression by human macrophage-like cells derived from THP-1 pre-monocytic leukemic cells. Scientific Reports, 7. DOI: 10.1038/s41598-017-11586-2

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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