納米材料+響尾蛇毒,可能成為新型強效止疼藥

編譯:Mr.Qiu

審稿:Yuki

疾病,一直都是人類生命的巨大威脅。現代醫學帶來的抗生素和公共衛生學,讓我們在與疾病的鬥爭中取得了巨大的勝利。但也有許多疾病是我們難以抵抗和治療的,比如說神經性疼痛,就被公認為人類最難治療的症狀之一。

難以攻克的神經性疼痛

神經性疼痛是指神經受損或神經系統缺陷引起的刺痛或灼痛感,目前全世界有數百萬患者正因此而飽受折磨。這種慢性疼痛不僅改變了神經元系統的活性,還影響著神經元與免疫感受細胞之間的相互作用。常用鎮痛療法往往對這類疼痛收效甚微

纳米材料+响尾蛇毒,可能成为新型强效止疼药

常用鎮痛療法往往對神經性疼痛收效甚微 | Pixabay

儘管研究人員已經研發出許多新藥,但許多患者在服用治療自身症狀的處方藥時,可能會出現嚴重的副作用,同時還可能繼續遭受著中度乃至重度疼痛的折磨。因此,開發治療神經性疼痛的新藥仍然迫在眉睫。

響尾蛇毒素:一把雙刃劍

響尾蛇這種讓許多人毛骨悚然的爬行動物,有著致命的毒液,毒液中的響尾蛇毒素(crotoxin)甚至能分分鐘要人小命。但是,這種毒素也具有消炎止痛和麻痺肌肉的功效

那麼,有可能將響尾蛇毒素製成鎮痛藥物嗎?最近發表於《Toxins》上的一篇論文表明,研究者已經找到了一種降低響尾蛇毒素毒性,同時又能提高其鎮痛效果的方法。經此處理的響尾蛇毒素,在未來有望用於緩解慢性神經性疼痛。

藥理學家吉澤爾•皮科洛(Gisele Picolo)聲稱,他從2011年就開始研究這種響尾蛇毒素,就其鎮痛作用而言,效果是值得肯定的,但其毒性一直限制著它的應用。這是他首次將響尾蛇毒素與SBA-15複合,試驗效果較為理想。

SBA-15:巧妙的載體

SBA-15是一種惰性納米結構介孔二氧化硅,具有均勻的六邊形納米結構,孔徑在10~50nm之間。SBA-15能夠封裝或吸附不同的蛋白質或肽,保護它們不被水解,不被有機溶劑、低pH值等因素的影響,因此被認定為是一種很好的載體。

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不同孔徑下SBA-15 的透射電鏡圖 | 參考文獻[3]

當用作載體時,SBA-15可以降低毒性並增強不同化合物的活性。由於SBA-15可以幫助減緩疫苗引發的化學反應,從而讓人體產生足夠的抗體,因此它最初被用作疫苗載體。在這項新研究中,它被用來降低響尾蛇毒素的毒性。基於動物的試驗表明,被SBA-15包裹的響尾蛇毒素有可能為神經性疼痛的患者帶來希望。

SBA-15給響尾蛇毒素帶來的神助攻

科學家在患有類似神經性疼痛的小鼠身上進行了實驗,他們發現使用了SBA-15之後,在不引起副反應的前提下,響尾蛇毒素的使用劑量可以增加35%。進一步的實驗表明,使用SBA-15後,響尾蛇毒素的止痛效果持續的時間更長

令人驚訝的是,科學家還觀察到了口服響尾蛇毒素與SBA-15複合物帶來的鎮痛作用。研究數據表明了這種複合物在神經性疼痛控制中具有潛在應用,同時也證實了SBA-15的保護潛力

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添加SBA-15不會改變響尾蛇毒素的功效|Pixabay

通過檢查小鼠體內的個體痛覺受體,科學家們能夠確定添加SBA-15納米結構不會改變響尾蛇毒素緩解疼痛的功效。更重要的是,之前的研究已經證實,響尾蛇毒素作為一種蛋白質,口服的吸收速度和吸收程度較低,而SBA-15可以防止響尾蛇毒素在胃裡分解,也就是說完全可以實現口服用藥

離實際運用還有距離

科學家稱,早期的研究結果給新藥研發帶來了希望,但離研發出響尾蛇毒素為基礎的止痛藥還有很長一段路。儘管最近在這方面取得了一些進展,但是科學家們尚未找到在實驗室裡合成響尾蛇毒素的簡單方法

皮科洛稱:“響尾蛇毒素是一種擁有複雜結構的大分子,在實驗室裡很難複製,所以距離大規模應用還有很長的路要走。”

接下來科學家將繼續嘗試,打造出一種適合於人類的藥物,不僅讓響尾蛇毒素的療效最大化,也讓其毒副作用最小化。

纳米材料+响尾蛇毒,可能成为新型强效止疼药

排版:凝音

題圖來源:Giuseppe Puorto / Butantan Institute

參考文獻:

[1] https://www.sciencealert.com/scientists-have-worked-out-how-to-safely-use-rattlesnake-venom-as-a-painkiller

[2] https://doi.org/10.3390/toxins11120679

[3] 邢奕,崔永康,蘇偉,尹麗鯤,劉應書,李子宜,路培.SBA-15脫除超細顆粒的機制研究[J/OL].工程科學學報:1-9[2020-03-10].https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.04.01.004.

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