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今年是十二生肖中的蛇年。在不同文化中，蛇都有死亡與危險(xiǎn)的象征，但同時(shí)它也代表智慧和重生。這種雙重性體現(xiàn)了自然與人類文明的深刻聯(lián)系：許多毒蛇具有很強(qiáng)的致命性，但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其毒液也是治病良藥，自然界的“死亡武器”正蛻變?yōu)檎壬尼t(yī)學(xué)奇跡。

撰文 | 皮卡龍妙蛙

2025蛇年迎新 | 圖源：GPT4生成

在很多古老傳說(shuō)和中國(guó)的十二生肖文化中，蛇象征著智慧與力量，也伴隨著危險(xiǎn)與神秘，而這種雙重性同樣體現(xiàn)在它的“毒液”之中。從古代草藥到現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛇毒不僅是蛇捕獵的“武器”，更是自然界的寶貴資源，它精準(zhǔn)而強(qiáng)效，如今已成為新藥開發(fā)的重要來(lái)源。通過(guò)科學(xué)的力量，蛇毒正從“致命武器”轉(zhuǎn)化為“治愈良藥”。在這個(gè)蛇年，讓我們一同探索蛇毒的奧秘，看它如何拯救生命。

蛇毒的本質(zhì)

蛇毒是蛇類漫長(zhǎng)演化過(guò)程中形成的一種獨(dú)特“生物武器”。毒液由蛇頭部?jī)蓚?cè)的毒腺分泌，通過(guò)肌肉擠壓從導(dǎo)管相連的毒牙射出，其化學(xué)成分極其復(fù)雜，主要由酶類、蛋白質(zhì)和肽類組成，每一種分子都承擔(dān)著特定的“殺傷任務(wù)”。這些分子之間相互協(xié)作，使得毒液在獵物體內(nèi)的作用迅速且致命。不同的蛇毒能讓獵物產(chǎn)生不同的“死法”，包括干擾獵物神經(jīng)信號(hào)的傳遞，導(dǎo)致癱瘓或呼吸衰竭的“神經(jīng)毒”（Neurotoxins），破壞血液細(xì)胞和血管壁，造成內(nèi)出血或器官衰竭的溶血毒（Hemotoxins），直接導(dǎo)致細(xì)胞溶解或壞死的細(xì)胞毒（Cytotoxins），以及兼具幾種效果、“超級(jí)加倍”的混合毒。

蛇毒的致命性源自它的高度精準(zhǔn)作用機(jī)制。每一種蛇的毒液都對(duì)人體有著不同的影響，而它們共同的特點(diǎn)是具有極強(qiáng)的效能。以眼鏡蛇為例，其毒液富含神經(jīng)毒素，這些毒素能夠與神經(jīng)細(xì)胞表面的受體結(jié)合，阻止神經(jīng)信號(hào)的正常傳遞。可以將神經(jīng)毒素比作“斷電器”，它們通過(guò)切斷神經(jīng)與肌肉之間的聯(lián)系，使肌肉失去響應(yīng)能力，特別是呼吸肌。如果人不幸中毒，人體便無(wú)法正常呼吸，最終會(huì)因?yàn)楹粑ソ叨劳?。這種機(jī)制的精準(zhǔn)性和致命性令人不寒而栗。

與此不同，響尾蛇的毒液則通過(guò)破壞血液中的凝血因子和血小板，導(dǎo)致血液無(wú)法凝固。正常情況下，血液會(huì)迅速在傷口處凝結(jié)，防止過(guò)多出血。但在響尾蛇毒液的作用下，血液會(huì)變得無(wú)法止血，傷口出血不斷，最終可能因?yàn)槭а^(guò)多而致命。這種情況就像是水袋漏水，水源源不斷地流出，無(wú)法儲(chǔ)存和保存，直至水源耗盡。

一些蛇種的毒液更為復(fù)雜，像眼鏡蛇和響尾蛇的混合毒液，融合了神經(jīng)毒、血液毒和溶血毒等多種成分。蛇毒的這種多重致命作用，展示了它對(duì)人體的攻擊方式不僅迅猛，而且廣泛，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)造成多重器官的損傷。因此，蛇毒的研究，尤其是解密其復(fù)雜成分和作用機(jī)制，成為了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。

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不同的毒蛇咬傷的后果 | 圖源：Nature.com

研究和應(yīng)用蛇毒的基礎(chǔ)，是毒液的采集。為了收集蛇毒，通常需要借助專門的工具，研究人員會(huì)小心地將蛇的毒牙輕輕壓迫，促使毒液通過(guò)毒腺進(jìn)入容器。這一過(guò)程可以說(shuō)是技術(shù)與膽量的結(jié)合，稍不留神，毒蛇就可能在“擠毒”過(guò)程中突然反擊，將毒牙深深刺入研究人員的手臂，后果可能是致命的。

為了保護(hù)毒蛇，科學(xué)家們往往會(huì)根據(jù)蛇的毒液分泌周期，設(shè)計(jì)合理的采集計(jì)劃，避免過(guò)度干擾它們的自然生活。對(duì)于那些需要定期采集毒液的蛇種，科學(xué)家們甚至?xí)ⅰ岸疽翰杉r(nóng)場(chǎng)”，這些地方看似是普通的蛇舍，實(shí)際上是毒液研究的重要基地。在這些“農(nóng)場(chǎng)”中，毒蛇們被精心照料，它們生活在接近自然環(huán)境的條件下，既能保持良好的狀態(tài)，又能為研究提供源源不斷的毒液。

蛇毒的采集 | 圖源：Australian Reptile Park

蛇毒制藥：從致病到治病

回顧人類歷史，不同的文化中對(duì)蛇毒的記載都充滿著敬畏以及好奇。在中國(guó)古代典籍《本草綱目》中，李時(shí)珍詳細(xì)記錄了蛇毒的藥用功效，并提出“以毒攻毒”的理念。而在西方，希臘神話中蛇被視為治愈和再生的象征，比如醫(yī)神阿斯克勒庇俄斯的手杖上就纏繞著一條蛇，這一形象如今是全球醫(yī)學(xué)的標(biāo)志。這些傳說(shuō)與象征不僅揭示了蛇在古時(shí)候的人類心中的地位，也傳遞了一個(gè)重要的信息：雖然他們不了解毒液的科學(xué)原理，但蛇毒并非只有“毒害”，也與人類健康有著密切的聯(lián)系。

隨著時(shí)間推移，人類對(duì)蛇毒的研究從經(jīng)驗(yàn)性逐步轉(zhuǎn)向科學(xué)性，蛇毒的成分和作用機(jī)理被逐漸揭示，為現(xiàn)代藥物開發(fā)開辟了新天地。

其中，巴曲酶（Batroxobin）是一種從蛇毒中提取的常用止血藥物，其發(fā)現(xiàn)和研究歷史可以見(jiàn)證科學(xué)探索的突破與對(duì)蛇毒性質(zhì)的深刻理解。20世紀(jì)50年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，巴西箭毒蛇（Bothrops jararaca）的毒液具有特殊的血液凝固作用，能快速促使血液凝結(jié)形成血塊。進(jìn)一步的分離純化發(fā)現(xiàn)，這種酶選擇性地作用于血液中的纖維蛋白原，使其轉(zhuǎn)化為纖維蛋白，從而加速血液凝固，有效促進(jìn)傷口快速止血，但不會(huì)導(dǎo)致異常血栓的形成。這種酶的特性讓它在外科手術(shù)和創(chuàng)傷治療中展現(xiàn)出巨大的潛力。1998年，我國(guó)科學(xué)家開始嘗試從中國(guó)本土特有蛇種——尖吻蝮蛇（Deinagkistrodon acutus）毒液中提取血凝酶，最終十年磨一劍，于2009年正式上市（商品名為“蘇靈”），成為中國(guó)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蛇毒血凝酶類國(guó)家一類新藥?，F(xiàn)如今，各種創(chuàng)傷較大、易出血的手術(shù)中（如肝臟手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)）中都會(huì)預(yù)防性或治療性應(yīng)用蛇血凝酶制劑來(lái)降低出血。

我國(guó)研發(fā)的部分蛇毒凝血酶制劑 | 圖源：網(wǎng)絡(luò)

蛇毒不止止血這一個(gè)藥用價(jià)值?？紤]到蛇毒的成分可以精確地作用于人體內(nèi)的特定靶點(diǎn)——例如作用于神經(jīng)遞質(zhì)受體、血液凝結(jié)因子或肌肉細(xì)胞表面受體，這種“精準(zhǔn)打擊”的特性，使蛇毒成為許多藥物開發(fā)的天然模板。比如前文提到的巴西箭毒蛇，在20世紀(jì)60年代，科學(xué)家又從其毒液中提取出一種緩激肽，這種成分能夠抑制人體內(nèi)的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE），從而有效降低血壓。這一發(fā)現(xiàn)直接催生了抗高血壓藥物卡托普利（Captopril）的誕生，成為全球第一個(gè)ACE抑制劑類抗高血壓藥物，并廣泛用于心血管疾病治療。

還有一些蛇毒的溶血毒素可以有效抑制血液凝結(jié)。這一特性被科學(xué)家改造后，開發(fā)出抗凝血藥物阿加曲班，用于治療血栓和其他凝血相關(guān)疾病；類似的還包括止痛藥、抗凝血藥的研制等等。更令人驚訝的是，近年來(lái)一些毒蛇的毒液成分被發(fā)現(xiàn)具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的能力。例如，東南亞眼鏡蛇的毒液中提取出的毒素能選擇性攻擊癌細(xì)胞，而不影響健康細(xì)胞，這一特性為癌癥治療也帶來(lái)了新的研究方向。

安全和危險(xiǎn)的界限

蛇毒的存在，作為大自然中演化出的極致“武器”，是為了快、準(zhǔn)、狠的致命獵殺。它讓人敬畏又好奇：為什么被蛇咬可能致命，而蛇毒卻能開發(fā)出治療疾病的藥物？藥物的核心理念是“靶向性”，即針對(duì)病變區(qū)域的特定分子或細(xì)胞發(fā)揮作用，而當(dāng)科學(xué)家們開始研究蛇毒時(shí)，最先被注意到的正是它的“精準(zhǔn)攻擊”的靶向性，這種特性讓蛇毒成為藥物開發(fā)的理想模板。

然而，蛇毒的研究與開發(fā)并非一帆風(fēng)順。毒液來(lái)源的稀缺性、毒性成分的去除以及藥物副作用的控制，都是科學(xué)界面臨的挑戰(zhàn)。人類的創(chuàng)造力，使得蛇毒從“殺手”蛻變?yōu)椤熬刃恰保瑫鴮懥恕岸九c藥”之間的奇妙篇章，更提醒我們大自然的每一種物質(zhì)都可能蘊(yùn)藏著無(wú)限的可能性。

在蛇年這個(gè)特別的年份，讓我們重新審視蛇毒的雙重面孔。它既是大自然的生物武器，也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的治愈之匙。未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，蛇毒的潛力將繼續(xù)被挖掘，為人類的健康事業(yè)提供更多的解決方案，蛇毒將繼續(xù)書寫它從未停止的傳奇故事，讓科學(xué)與自然共舞。

參考文獻(xiàn)

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Bill_Haast

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Snake_venom

[3] https://www.nature.com/articles/s42003-024-06019-6/figures/1

[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0041010115300155

[5] https://m.kjcxpp.com/HTML/wap/Article/9341.shtml

[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589909020300435

[7] https://www.nature.com/articles/s41570-022-00393-7

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