人们发现在海蜗牛毒液中发现的一种化合物可以阻止疼痛,并且通过针对与阿片类止痛药所使用的分子途径不同的分子途径来达到这一目的。
据估计,超过每天有 90 名美国人死亡对于阿片类药物过量,一种由毒液化合物配制而成的新疗法可以提供过度使用阿片类药物的替代品? 一场被描述为美国历史上最严重的毒品流行。
这种止痛化合物称为 RgIA,是一种肽自然发生在毒液中皇家锥体一种小型海蜗牛,有锥形壳,常见于加勒比海。
“大自然进化出了极其复杂的分子,并且可以有意想不到的应用,”生物学家巴尔多梅罗·奥利维拉说来自犹他大学。
“我们对使用毒液来了解神经系统中的不同途径感兴趣。”
皇家锥体。 图片来源:My Huynh
先前的研究通过研究 RgIA 的作用,研究了其缓解啮齿类动物疼痛的潜力,但该化合物发挥作用的基础尚不清楚。
为了弄清楚到底发生了什么,Olivera 的团队使用合成化学设计了 20 种 RgIA 化合物的类似物,每种类似物的分子结构略有不同。
通过计算机建模,他们发现 RgIA 提供了与大鼠疼痛通路 9?10 的分子匹配烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs),这表明它在结合时可能会阻断受体。
该通路作为中枢神经系统的一部分,对神经递质化学物质做出反应乙酰胆碱,除了药物尼古丁。
他们提出的一种类似物,称为 RgIA4,似乎也与人类版本的这种疼痛受体紧密结合。
为了了解 RgIA4 是否能有效缓解疼痛,研究人员将这种化合物给予接受了化疗药物的大鼠和小鼠,这些药物会导致对寒冷和触摸极度敏感。
“通常不会引起疼痛的互动,例如床单摩擦身体或裤子摩擦腿部,都会变得疼痛,”团队成员之一 J. Michael McIntosh 解释道。
给予 RgIA4 的啮齿类动物不会感到疼痛,但未经治疗的动物在接受化疗药物后会感到疼痛。 此外,去除了 9?10 受体的基因改造啮齿动物也不会感到疼痛。
研究人员表示,这些结果证明他们已经分离出毒液化合物作用的分子靶标? 但当然,对于类似物来说,现在还处于早期阶段。
不能保证仅仅因为 RgIA4 阻断了啮齿类动物的疼痛通路,它就会对人类产生同样的作用? 尽管分子模型。
但研究人员希望未来的研究能够表明我们已经找到了一种新的止痛机制,并且可以提供急需的阿片类药物替代品。
如果是这样的话,合成化合物的另一个有希望的事情是它的持久性。 虽然 RgIA4 在大约 4 小时内就从啮齿类动物的体内排出,但止痛效果在此后仍持续很长时间。
“我们发现该化合物在注射 72 小时后仍然有效,仍然可以预防疼痛,”麦金托什说。
我们必须等待,看看未来 RgIA4 的研究是否支持这一积极的开端。 研究人员目前正在为预,如果成功的话,下一步可能是与人类受试者合作。
“这些结果特别令人兴奋的是预防方面,”麦金托什说。
“一旦形成慢性疼痛,就很难治疗。这种化合物提供了一种潜在的新途径,可以从一开始就预防慢性疼痛的发展,也为已经没有选择的已确定疼痛的患者提供了一种新的治疗方法。”
研究结果报告于美国国家科学院院刊。