大学生发现一种神秘真菌,连 LSD 的发明者都未能找到

“多年来人们一直在寻找这种真菌,而有一天,我在正确的地方找到了它。”
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来自俄亥俄州德拉瓦市的WVU环境微生物学专业学生Corinne Hazel发现了一种可能可用于治疗多种疾病的新型真菌。图片来源:WVU摄影/Brian Persinger。

西弗吉尼亚大学(WVU)的一名本科生最近发现了一种令真菌学家们困扰了几十年的神秘真菌。这种真菌产生的效果与半合成致幻化合物麦角酸二乙酰胺,即LSD相似。尽管LSD有娱乐用途,但在正确的剂量下,LSD可用于治疗成瘾、抑郁症和创伤后应激障碍(PTSD)。这种新命名的真菌物种Periglandula clandestina可能具有一些相似的治疗益处。该发现近期发表在《真菌学杂志》(Mycologia)上的一项研究中进行了描述。

Periglandula clandestina是由WVU大三学生、环境微生物学专业学生Corinne Hazel发现的。她在WVU真菌学家Daniel Panaccione的实验室工作时,发现该物种生长在牵牛花(旋花科)上。Hazel最初的研究课题是如何让牵牛花通过其根部散播一种名为麦角生物碱的保护性化学物质。这些化学物质完全由真菌产生,并且通常在谷物上发现。牵牛花与产生相同麦角生物碱的真菌共生。在实验室研究牵牛花上麦角生物碱的散播情况时,Hazel发现了真菌的踪迹。

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“我们有很多植物放在那里,它们有这些很小的种子外壳,”Hazel在一份声明中说。“我们在种子外壳上发现了一点绒毛。那就是我们的真菌。”

她和实验室团队从疑似真菌中制备了DNA样本,并将其送去进行基因组测序,以了解更多信息。测序证实这确实是一个新物种,并且该序列现已存入基因库,上面标注着Hazel的名字。

“基因组测序是一件非常重要的事情,”Panaccione在一份声明中说。“对一名学生来说,这简直太棒了。”

这些麦角生物碱正是由瑞士化学家Albert Hofmann1930年代末发明LSD时进行修饰的。Hofmann曾假设牵牛花中的一种真菌会产生类似于LSD中的生物碱,但确切的物种直到现在仍然是个谜。

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1976年的化学家Albert Hofmann。(图片来源:Blick/RDB/ullstein bild via Getty Images 摄影)
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“牵牛花含有高浓度的类似麦角酸衍生物,这赋予了它们迷幻活性,”Panaccione说。“这启发Hofmann和其他人调查牵牛花是否存在一种与麦角菌有关的、可能产生这些化学物质的隐藏真菌。他们发现了非常相似的化学物质,但从未找到过这种真菌本身。”

麦角生物碱可能对人类和牲畜有毒,并且在剂量不当时会产生不良副作用。然而,一些临床医生确实会使用它们来治疗偏头痛痴呆症、子宫出血和帕金森病。据该团队称,新发现的Periglandula clandestina能够高效地大量生产麦角生物碱,这可能使其在未来的药物开发中具有重要价值。

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“许多东西都有毒性。但如果你在正确的剂量下施用或对其进行改造,它们就可以成为有用的药物,”Panaccione解释道。“通过研究它们,我们或许能够找到绕过副作用的方法。这对医学和农业来说都是重大问题。”

未参与该研究的WVU真菌学家Matt Kasson告诉《Popular Science》:“许多真菌与其宿主密切相关,并且难以在体外培养。因此,成功培养这些真菌是理解其生物学的一个巨大进步。”

Periglandula clandestina这个名字是对它近一个世纪以来如何巧妙地避开科学家们注意的一种致敬。

“我认为这是完美的名字,”Panaccione说。“我很高兴我们能一起完成这个项目。Corinne [Hazel]非常有才华。这关乎学生们能否认识到机会,抓住它们,并拥有将这项工作付诸实践的技能和头脑。”

今后,Hazel将研究培养这种生长缓慢的真菌最有效的方法。她还对其他牵牛花物种是否也可能拥有尚未被发现的真菌共生体产生的麦角生物碱感兴趣。

“我很幸运能够偶然获得这个机会,”Hazel说。“多年来人们一直在寻找这种真菌,而有一天,我在正确的地方找到了它。我对我在WVU所做的工作感到非常自豪。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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