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中药材蝎神经毒素的发现揭开毒蝎千年药用史的神秘面纱
时间:2019-07-08 16:14:57 阅读量:

  近日,《Journal of Proteomics》杂志在线发表了我院吴英亮教授团队的科研论文,题目是“Thermostable potassium channel-inhibiting neurotoxins in processed scorpion medicinal material revealed by proteomic analysis: implications of its pharmaceutical basis in traditional Chinese medicine”。

  有毒动物蝎子享有“亿年演化活化石,千年药用辉煌史”的美誉。自四亿多年前的志留纪时期以来,蝎形态和结构特征一直没有显著变化,被公认为活化石。在1000多年前,我国先辈们创立了“以毒攻毒”的独特策略,采用中药材蝎子治疗多种难治疾病。中药材蝎子通常是将野生活蝎在沸水中煮制加工而成,那么野生活蝎尾部毒液中的多肽神经毒素是否具有足够的热稳定性在药材蝎子中得到保留?针对这个科学问题,武汉大学研究人员在24年蝎多肽神经毒素的基因组学、转录组学、蛋白质组学及生物学功能等研究基础上开展了探索性工作,从而揭开了毒蝎千年药用史的神秘面纱。

  受中医典籍启发,武汉大学科研人员按《中国药典》方法将我国同仁堂药店蝎药材的尾部毒腺部分研磨成粉,用水浸取其中活性成份。功能实验发现,蝎药材尾部毒腺浸取液像野生活蝎毒液一样,对不同人源钾离子通道蛋白介导的钾离子电流具有多样的抑制活性。运用多肽全长片段解析的质谱技术,研究人员发现了野生蝎毒液中约一半作用钾离子通道蛋白的多肽神经毒素有较好的热稳定性以全长的方式保留在蝎药材尾部毒腺中。当然,它们的热稳定性也是相对的,也发生了部分热分解,产生了不同长度的多肽片段。野生蝎毒液中另外一半作用钾离子通道蛋白的多肽神经毒素有较差的热稳定性以非全长的方式保留在蝎药材尾部毒腺中。研究也发现了一些热分解后的多肽神经毒素片段仍像全长多肽神经毒素一样具有多肽神经毒素的药理学活性。总体上,野生活蝎经过沸水煮制加工后,活蝎毒液中43个作用钾离子通道蛋白的多肽神经毒素通过热分解产生了300多个不同长度的多肽片段,成为多肽药用功能的研发的新资源。

  这些工作表明了我国先辈们创立中药材蝎“以毒攻毒、治疗疾病”具有科学依据,揭开了毒蝎千年药用史的神秘面纱,推动了中药材蝎加工炮制工艺“减少毒性和增强疗效”的科学认识,开启了中药材蝎来源不同类型活性多肽的药用现代化研究和开发新征程。

  论文链接为:https://doi.org/10.1016/j.jprot.2019.103435