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蝎毒实际上阻断了老鼠的部分大脑,使其不能发出身体疼痛信号。
亚利桑那树皮蝎的毒刺很厉害,人们说那种刺痛感就像遭到锤击。但食蝗鼠却没有这种刺痛感。
现在,研究人员已经发现,这种刺痛对老鼠来说确实不算什么。蝎子的毒液阻塞了痛感,因而有可能开发出用于人类的阻塞痛感的新药物。
“毒液实际上阻碍了其向老鼠发出的疼痛信号”,这项研究的研究员密歇根州立大学的阿什莉·罗埃说道。“我们不想言过其实,但这就好像一个进化的技击术,食蝗鼠反败为胜。它们用其对手的力量攻击对手。”
凶猛的老鼠
南蝗鼠(Onychomys torridus)是食肉沙漠居民。亚利桑那树皮蝎是它们最爱吃的食物。蝎子会蜇杀其他任何的食蝗鼠大小的啮齿动物,可是这种小啮齿动物在攻击蝎子的过程中可以将毒刺吸收掉。在研究这一现象过程中,罗埃注意到老鼠不仅活了下来,而且它们似乎无动于衷。
罗埃对《生命科学》说:“我真的很好奇,如果老鼠被蛰了,他们只不过是被梳理了一下皮毛而已。”
显然,老鼠已经进化成可以对付疼痛。为了找出老鼠对付疼痛的方式,罗埃和她的同事分析了作用于称为疼痛感受器的神经细胞的毒素,疼痛感受器接受疼痛并将其传递到老鼠的大脑。
神经细胞通过将刺激转化为电脉冲向大脑传递疼痛。为此,胞膜中称为离子通道的微小通道,打开和关闭。一个无处不在的离子通道类型——钠/钾通道,存在于身体内的众多细胞中。这个通道使关键的身体机能(从呼吸到肌肉收缩)维持运转。
通常,蝎毒直接作用于疼痛感受器中的钠/钾离子通道,从而产生痛感。通道1.7是负责接收疼痛信号的专门通道,而通道1.8则向大脑传递痛感。
“它们只是开启(神经)并把信号发送到大脑,”罗埃说。
但食蝗鼠却不是这样。在这些啮齿动物中,蝎子毒素与通道1.8粘在一起。
切断电线
罗埃和其同事在10月25日的《科学》杂志上报告说,毒素粘着在传递通道中,从而有效地阻断了毒素的传递。
罗埃说:“这就像像切断电线一样。”
这一发现解释了为什么老鼠被蜇时几乎没有痛感。毒素没有产生疼痛刺激,反而起到镇痛剂的作用。
有些动物已经进化为能够承受蝎子的蜇咬,罗埃认为食蝗鼠可能就是其中之一。她目前正在考查三种可能也不会有痛感的生物,不过,在进一步的测试之前,她不愿意透露那些动物的身份。(在这项研究中,罗埃不会迫使蝎子一决雌雄;相反,她会做基因测试来寻找抵抗毒液的证据)。
这项工作的最终目标是找到新的方法来缓解人类的疼痛。
“我们认为非常重要的一点是,钠通道1.8的突出重要性及其阻止疼痛信号的能力,” 罗埃说。如果科学家能够找出毒素和神经细胞之间究竟是如何相互作用的,他们也许能够制成模拟毒液作用的化合物。这样的基础研究也有助于研究人员了解这些至关重要的离子通道的作用。
“这些毒素在通道中做各种有趣的事情,”罗埃说。“它们接近通道,打开通道,并用超乎我们想象的方式操纵通道。”
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