海锥可能看起来不起眼，如果不是因为它们色彩鲜艳的壳很漂亮，但这些海底无脊椎动物却是海洋中的杀手。当鱼游近时，这种长达 9 英寸的捕食者会慢慢伸出其像舌头一样的吻部。一瞬间，这个生物就会用鱼叉刺中猎物，并注入 麻痹性毒液。
哥本哈根大学的生物分子研究员艾里斯·贝·拉米罗说：“一般来说，你不想被海锥蜇伤。”
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一些海锥的毒液蜇伤对人类来说是危险的——有时甚至 是致命的。但事实证明，这种化学混合物也可以被制成止痛药。在一篇今天发表在《科学进展》杂志上的论文中，拉米罗和他的团队从一种研究不足的深海海锥中鉴定出一种独特的肽，该肽显示出缓解疼痛的迹象。这种化合物在制造用于癌症、内分泌疾病以及严重和慢性疼痛患者的未来疗法或镇痛剂方面显示出前景。
毒液背后的化学原理
并非所有海螺都有毒腺，但 海锥尤其含有强大而有效的混合物。注入后，毒液会导致受害者兴奋中毒，在几秒钟内使其动弹不得。然后，海锥会张开大嘴吞下整个猎物，使其缓慢而痛苦地死去。
拉米罗说：“当我第一次看到它们攻击的视频时，我简直惊呆了。”“鱼看起来和海锥一样大，甚至比海锥还大。”
人们长期以来都知道这些无脊椎动物的毒液有毒，但一系列新的研究表明，它可能具有令人惊讶的药用价值。
亨特学院化学与生物化学副教授、美国自然历史博物馆研究员曼德·霍尔福德说：“很长一段时间以来，大多数人都认为‘杀人蜗牛’的毒液主要由神经毒素组成。这并不准确。”她补充说，已知的海锥物种有 1000 多种，但只有大约 2% 的物种的生活方式和毒液得到了仔细分析。
尽管她没有参与《科学进展》的论文，霍尔福德说，她和其他海锥专家通过之前的研究了解到，毒液除了神经毒素外，还包含“一堆化学分子”。这些分子，主要包括蛋白质和称为肽的短氨基酸链，能够有效地针对动物或人类生理系统中的 特定靶点，从而阻止运动和视觉等功能。其中一些还可以阻止某些受体的疼痛信号，使其成为治疗药物的理想候选者。但一只海锥的毒液中可能有 200 多种不同的肽——所以挑战在于识别特定的化学物质以及它们如何帮助减轻疼痛。
海锥的捕食策略
拉米罗说：“每种物种都有不同的毒液特征，因此，潜在地，你拥有一系列数千种化合物等待被发现。”“关键是找到有趣的东西。”
拉米罗说，研究海锥物种不同的捕食策略以及猎物对毒液的反应，是寻找新化学物质的有用起点。当她还是本科生的时候，她第一次了解到海锥，她意识到许多物种生活在她长大的菲律宾岛附近的热带水域。“我们在一些市场里看到浅海海锥，并将它们与其他有壳腹足动物一起用于食用，比如做汤。”拉米罗说。（当地人食用前会将动物煮沸，这可能会分解毒性成分。）这些贝壳在收藏家中间也很受欢迎。在这项研究中，她与当地的菲律宾渔民合作，他们帮助团队捕获了Conus neocostatus 物种的标本。Asprella 演化支中的这些海锥之前并未得到仔细研究，因为它们生活在海洋深达 820 英尺处，难以捕获并在实验室中饲养。
海锥捕食鱼类最常见的方式是“电击-牵引”策略，即捕食者刺伤目标，用毒液使其丧失能力，并在几秒钟内将其吞下。第二种是少数物种观察到的网捕技术。捕食者将毒液像陷阱一样释放到水中；当鱼游过时，它们会失去方向感，更容易被捕获。
另一方面，Asprella 海锥使用了一种拉米罗和其他研究人员以前从未见过的策略。“被蜇伤的鱼似乎正常，四处游动，”她说。“大约一小时后，它突然变得迟缓。”她说，当鱼落回海底时，就是海锥的晚餐时间。
拉米罗的团队称这种策略为“伏击-评估”。与其他浅海海锥的快速起效毒素不同，深海Conus neocostatus 化合物引起的延迟麻痹表明可能存在其他有趣的化学反应。为了进一步证明，拉米罗和她的合作者提取了近亲Conus rolani 的毒液，并分析了其分子构成。他们能够鉴定出一种名为 Consomatin Ro1 的肽，该肽的结构和性质与生长抑素相似，生长抑素是一种存在于人类和其他脊椎动物中，抑制细胞生长和其他部分生长的激素。
拉米罗解释说，生长抑素以前被研究过作为神经内分泌疾病的潜在药物候选物——但它的半衰期很短，大约只有一到三分钟。“这意味着它在体内停留的时间很短，实际上没有效果。”“许多制药公司已经开发出不同类型的生长抑素类似物，以延长半衰期。但是，当我们获得这种来自海锥的 consomatin 的结构时，有趣的是，它不仅看起来像药物类似物，而且比生长抑素更稳定。
研究人员随后将分离出的 consomatin 肽注射到小鼠体内，发现它产生了与海锥麻痹猎物类似的效应：平衡感缓慢丧失、嗜睡和镇静作用，持续约三小时。拉米罗说，研究人员发现，该肽选择性地激活了五种生长抑素受体中的一种，该受体会触发脊椎动物的疼痛缓解作用。这表明“它不仅仅是生长抑素的‘仿制品’”。
拉米罗解释说：“当毒液是鸡尾酒时，它可能是毒性的。”“但是，一旦我们分离出成分，只看一种，我们就会发现它确实可以缓解疼痛。”
霍尔福德说，该团队的发现“证实了‘没有两种毒液武器是相同的，即使在同一物种中’这一假设。”她指出，虽然他们鉴定的其他肽的序列仍需要通过完整的蛋白质分析进一步确认，但 consomatin 化合物的生物活性是未来药物的有前景的发现。
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目前，有几种受海锥毒液启发的药物正在 临床试验中，并且有一种已经上市。处方药 Prialt 基于Conus magus 物种中发现的一种化合物。Prialt 于 2004 年获得美国食品药品监督管理局的批准，作为吗啡的非阿片类替代品。然而，该药物的给药方式需要侵入性脊柱注射；霍尔福德的实验室目前正在开发一种 更好的系统来循环海锥肽 在人体内。
霍尔福德说：“距离[更好的]药物还有很长的路要走，但就像所有 源自毒液的类似物 一样，我们知道它们是有效的。”“这些相对小型的无脊椎动物能够产生实验室无法比拟的生物活性分子化学鸡尾酒。如果我们想发现它们的化学秘密，我们就需要保护它们的生物多样性。”
拉米罗同意，关于药物的自然途径还有很多东西需要学习。
她说：“海锥已经优化了[分子]，使其稳定。”“我们可以从它们身上学到很多东西，不仅是为了生物医学应用，还可以了解它们如何在环境中利用毒液。”
