海螺毒液可能带来更好的糖尿病患者胰岛素

一种生活在海底的剧毒海蜗牛可能就是开发更优越胰岛素的关键。
person using diabetes equipment to test their blood sugar
一种剧毒海蜗牛通过释放毒液喷雾来捕食鱼类,这些毒液能麻痹和瘫痪其猎物。但这种毒液对人类也可能有用。Pixabay

大多数人可能从未想过生活在海底的众多未经研究的动物物种。但有一个物种,即地理锥形蜗牛,最近引起了科学家的特别关注。

这种剧毒海蜗牛通过释放毒液喷雾来捕食鱼类,这些毒液能麻痹和瘫痪其猎物,从而为蜗牛赢得时间,在鱼还活着的时候慢慢爬过去吃掉它。但这种毒液对人类也可能有用。

“毒液中含有数百种[不同]的分子,”Danny Hung-Chieh Chou 说,他是这项深入研究毒液分子成分的新研究的作者。“其中一种分子看起来与[人类]胰岛素非常相似。”经过进一步仔细检查,研究人员发现这种毒液胰岛素的作用速度远快于人类胰岛素。人类胰岛素可能需要长达半小时才能影响血糖水平,而毒液胰岛素几乎能立即起作用,导致鱼类血糖飙升并暂时麻痹它们。

当 Chou 和他的同事开始研究这种毒液胰岛素时,他们希望它能在人类身上使用。但他表示,他们发现它比人类胰岛素的效力要差得多,这意味着它不太适合替代糖尿病患者目前依赖的合成胰岛素

取而代之的是,该团队合成了一种胰岛素的组合版本,它结合了毒液分子的某些快速作用特性和人类胰岛素的效力。据他们报道,在新合成的胰岛素在小鼠和大鼠身上,其功能与真正的人类胰岛素相似——只是速度快得多。他们称之为“迷你胰岛素”,因为这种毒液胰岛素的分子比人类版本小得多。

不过,不要期望这很快就能用于人类。这项研究只是朝着开发更快速作用的胰岛素迈出的第一步。下一步是大型动物试验:Chou 和他的美国、丹麦和澳大利亚的合著者们现在正在研究他们的胰岛素对猪的影响。但即便如此,这仍然是充满希望的:目前糖尿病患者使用的胰岛素可能需要半小时甚至更长时间才能降低血糖,这可能产生严重的长期副作用。快速作用的胰岛素可以使糖尿病患者对血糖水平有更严格的控制。

Chou 说,他和他的同事在检查毒液胰岛素时获得的关键见解是,它使用了完全不同的作用机制,这要归功于四个氨基酸,它们使得每种胰岛素分子在摄入毒液时能够直接与红细胞中的胰岛素受体结合。

目前糖尿病患者使用的合成胰岛素含有一个会导致蛋白质聚集在一起的成分。然后,胰腺必须将它们分解并将其重新送入血液循环,然后才能对血糖产生影响;这个过程需要时间,因此糖尿病患者需要提前规划延误。

Chou 和他的同事通过移除人类胰岛素分子中导致聚集的部分,并引入海蜗牛毒液中的这四个氨基酸,创造了新的迷你胰岛素。他们在老鼠身上发现它产生了与人类胰岛素相同的效果;在小鼠身上,他们也发现了其作用类似于人类胰岛素的迹象。

Chou 表示,还需要几年的时间才能知道迷你胰岛素是否会在人体上进行试验。但这一发现为胰岛素研究提供了一条充满希望的前进道路。


 

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