胰島素是糖尿病治療的激素,但有種生物卻用胰島素毒液進(jìn)行狩獵

本文首發(fā)于公眾號(hào):貍貓之一

胰島素是我們身體里唯一降低血糖的蛋白質(zhì)激素,同時(shí)也擔(dān)負(fù)起了,促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的重要功能。

而且,1型糖尿病患者,由于自身胰島β細(xì)胞功能受損,胰島素分泌絕對(duì)不足,在發(fā)病時(shí)就需要胰島素治療,而且需終生胰島素替代治療以維持生命和生活??梢哉f胰島素是非常重要的一種關(guān)乎新陳代謝的激素。

但沒想到的是,有一種生物居然將胰島素作為武器使用,演變出了獨(dú)一無二的狩獵方式。

胰島素狩獵者

有兩種錐蝸牛已經(jīng)把胰島素變成了水下武器。當(dāng)這些蝸牛接近它們的獵物時(shí),它們會(huì)釋放胰島素毒素,胰島素會(huì)瞬間涌入獵物的鰓或者口器,進(jìn)入它們的血液。很快,這些獵物便動(dòng)彈不得,任憑擺布。

這兩種錐蝸牛分別是地斑錐蝸牛和郁金香錐蝸牛,它們有這一張大嘴,能確保胰島素毒素的釋放和捕捉獵物。


錐蝸牛家族能釋放100多種復(fù)雜的毒素,使獵物癱瘓。過去,研究人員曾利用錐蝸牛的毒液來開發(fā)藥物,比如止痛藥ziconotide,這種藥物的藥效是嗎啡的1000倍,其設(shè)計(jì)目的是模仿大錐蝸牛產(chǎn)生的毒素。

但能使用胰島素進(jìn)行狩獵的,只有地斑錐蝸牛和郁金香錐蝸牛。

這是第一批被發(fā)現(xiàn)使用胰島素毒液的動(dòng)物。更重要的是,它們研制的胰島素毒液似乎會(huì)根據(jù)獵物的不同而改變,使其成為對(duì)付不同獵物的有效工具。

“對(duì)癥下藥”

胰島素有助于防止血糖水平過低或過高。人在胰腺中制造胰島素,而軟體動(dòng)物在神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞)中制造胰島素。


神奇的是,這兩種錐蝸牛在它們的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中產(chǎn)生了正常的軟體動(dòng)物胰島素,而在毒腺中產(chǎn)生了武器化的胰島素。

研究人員曾用該胰島素進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)研究人員將錐蝸牛制造的胰島素注射到斑馬魚(錐蝸牛的獵物)體內(nèi)時(shí),盡管斑馬魚在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)血糖水平很高,但斑馬魚在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)就變得傻愣愣的。當(dāng)研究人員將該胰島素注射到錐蝸牛的另一個(gè)主食-蠕蟲的體內(nèi)時(shí),效果卻沒那么明顯。不對(duì)??!沒理由進(jìn)化出一種只對(duì)單一種群有效的毒素吧?

原來,受不同飲食習(xí)慣的影響,錐蝸牛對(duì)胰島素毒液的改裝各不相同。例如,一些吃蠕蟲的錐蝸牛會(huì)產(chǎn)生類似蠕蟲胰島素的胰島素。它們會(huì)特化自己的胰島素武器庫(kù),發(fā)展出模仿獵物的胰島素結(jié)構(gòu)的毒素,以此達(dá)到更好的效果。

經(jīng)過數(shù)百萬年的發(fā)展,錐蝸牛形成了一種善于模仿獵物的胰島素化學(xué)結(jié)構(gòu)的毒液,將其轉(zhuǎn)化為一種極具選擇性的武器。

研究?jī)r(jià)值

錐蝸牛的成功對(duì)人類研究藥物開發(fā)技術(shù)有巨大的參考價(jià)值。很多藥物都有副作用,副作用是基于非選擇性。如果人類能研究透徹錐蝸牛的“武器搭配技巧”,使藥物更具選擇性,也許,人類可以制造出更好的藥物。

在錐蝸牛體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的魚狀胰島素也是有史以來結(jié)構(gòu)最短的胰島素,這可能反映了它在降低獵物血糖水平方面的流線型作用。研究該胰島素的功能和結(jié)構(gòu)可能有助于研究人員開發(fā)治療糖尿病的新藥物。


參考資料文獻(xiàn):

1國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2010年版:第一增補(bǔ)本[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010.

2-圖片來源于網(wǎng)絡(luò),侵權(quán)必刪.

3-Venomous Cone Snails Weaponize Insulin to Stun Prey--Laura Geggel

4-"Gastridium geographus".?Gastropods.com.?Retrieved?16 January?2019.

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