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蝎毒化合物可以杀死危险的细菌

健康 89xy 1个月前 (09-30) 32次浏览

研究人员已经成功合成了两种蝎毒化合物,这两种化合物对一些高传染性细菌菌株有效。科学家向我们保证,这种化合物也不太可能伤害人类。

蝎毒化合物可以杀死危险的细菌

在Pinterest上分享[h/]照片的细节显示,理查德·扎雷亚教授手里拿着一只双百年毒蝎子,这种蝎子的毒液具有治愈的潜力。
图片来源:Edson n . Carcamo-Noriega

从蜘蛛到黄蜂、鱼、蛇和青蛙,全球有成千上万种动物是有毒的。

一些动物的毒液仅足以产生轻微的刺激并阻止潜在的捕食者,而其他动物的毒液,如微小的蓝环章鱼,可以在几分钟内轻松杀死一个成年人。

然而,研究人员认为,许多致命的动物毒液也可能是感染和疾病的答案。

例如,原产于东南亚的蝮蛇品种托皮多尔aemus wagleri
的毒液可以改善血凝块的治疗,漏斗网蜘蛛毒液的一个关键成分可以帮助防止中风后的脑损伤。

加州斯坦福大学和墨西哥城墨西哥国立自治大学的科学家们最近又有了一项有希望的发现:产自墨西哥东部的一种蝎子毒液中的两种化合物(Diplocentrus melici
)可以击退难对付的细菌,而不会对健康组织造成伤害。

该小组在小鼠和组织样本中进行了研究,以测试化合物的有效性和安全性。这项研究的结果现在发表在PNAS。

两种新化合物的发现

斯坦福大学的理查德·扎雷亚教授、墨西哥国立自治大学的洛维特·波萨尼教授和他们的团队在波萨尼教授在墨西哥的研究学生捕获了一些梅利西的标本后,做出了这一有趣的发现。

波萨尼教授的研究围绕着发现基于蝎毒的新医学疗法。扎雷亚教授擅长在分子水平上检测化学反应。

两位高级研究人员和他们的团队合作,确定了使D. melici
毒液成为重要药理学先导的关键化合物。整个过程非常费力,甚至首先找到蝎子也很棘手。

“收集这种蝎子很困难,因为在冬季和旱季,蝎子会被掩埋。我们只能在雨季找到它,”波萨尼教授解释道。

为了“吸取”蝎子的毒液,研究人员必须对蛛形纲动物的尾巴施加温和的电刺激。按照这个程序,研究小组发现毒液一暴露在空气中就变成了褐色。

在进行了几项敏感的测试后,研究人员认为1,4-苯醌的两种化合物——他们能够从少量蝎毒中合成——是造成这种变化的原因。当这些化合物接触空气时,每一种都变成不同的颜色,一种是红色,另一种是蓝色。

“我们只能使用0.5微升的毒液。扎雷亚教授指出:“这比蚊子一次吸血量少10倍。”。

科学家解释说,苯醌具有抗菌特性,研究小组发现的两种化合物以前是未知的。它们之间只有细微的差别。

“这两种化合物在结构上是相关的,但是红色的在它的一个分支上有一个氧原子,蓝色的有一个硫原子,”Shibdas Banerjee博士解释说,他是负责阐明新发现的化学物质结构的研究作者之一。

尾巴上的刺…对抗细菌

鉴于苯醌可以杀死细菌菌株,扎雷亚教授实验室的研究人员将两种新发现化合物的样本送给墨西哥城萨尔瓦多·祖比兰国家健康科学和营养研究所的罗赫略·埃尔南德斯-潘多博士和他的同事进行进一步测试。

萨尔瓦多·祖比兰的研究小组发现,红色的1,4-苯醌有效地杀灭了金黄色葡萄球菌
,金黄色葡萄球菌具有高度传染性,而蓝色的1,4-苯醌能够杀死导致结核病的不同结核分枝杆菌菌株

这包括对多种抗生素产生耐药性的结核分枝杆菌。然而,仍然存在一个问题。

“我们发现这些化合物杀死了细菌,但问题变成了,‘它也会杀死你吗?’”扎雷亚教授指出。

“答案是否定的:埃尔南德斯-潘多的小组表明,这种蓝色化合物可以杀死结核细菌,但不会损伤小鼠的肺部。”

理查德·扎雷亚教授

更多未解之谜

事实上,这两种新鉴定的化合物对致命细菌非常有效,而且似乎安全,使它们成为新药和疗法的理想念珠菌属。然而,波萨尼教授观察到,如果没有扎雷亚教授和他的团队,这条新的研究道路永远不会成为可能。

正是由于扎雷亚教授和他的同事们学会了如何从梅利西的毒液中合成这两种苯醌,研究人员现在才能够寻找将这些化合物用于治疗目的的方法。

“我们能从动物身上获得的毒液成分数量极低。这些化合物的合成对这项工作的成功至关重要,”波萨尼教授解释说。

“按体积计算,蝎毒是世界上最珍贵的材料之一。生产一加仑它需要3900万美元,”扎雷亚教授指出。

“如果你只依靠蝎子来生产它,没有人能负担得起,所以确定关键成分并能够合成它们是很重要的,”他强调说。

未来,研究人员计划继续合作,找出如何永远使用D. melici
。与此同时,扎雷亚教授和波萨尼教授对为什么这两种无毒化学物质首先出现在蝎毒中很感兴趣,他们想揭开这个谜。

“这些化合物可能不是毒液的有毒成分。我们不知道蝎子为什么会制造这些化合物。还有更多的谜团,”扎雷亚教授说。


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