許多動(dòng)物使用毒液來(lái)自衛(wèi)或狩獵。這種毒液的成分，被稱為毒素，會(huì)干擾各種生理過(guò)程，這也是為什么它們對(duì)開(kāi)發(fā)新的藥理學(xué)試劑如此感興趣的原因。

雖然一些動(dòng)物群體的毒液——包括蛇、蜘蛛、蝎子和昆蟲(chóng)——已經(jīng)得到了很好的研究，但海洋動(dòng)物群體的情況卻完全不同。在這里，數(shù)據(jù)只存在于單個(gè)動(dòng)物物種，這意味著這一群體仍有巨大的未開(kāi)發(fā)潛力。

幾年前才發(fā)現(xiàn)，還有一種有毒的甲殼類動(dòng)物，它們看起來(lái)更像蜈蚣，生活在海洋水下洞穴中。Bj?rn von Reumont博士于2014年首次描述了雷米足動(dòng)物的毒液系統(tǒng)，目前是法蘭克福歌德大學(xué)(Goethe University Frankfurt)的客座研究員，他領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多學(xué)科研究小組現(xiàn)在已經(jīng)確定了來(lái)自Xibalbanus tulumensis雷米足動(dòng)物的一組毒素。

Reumont組建了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，包括來(lái)自LOEWE生物多樣性轉(zhuǎn)化中心框架內(nèi)的弗勞恩霍夫轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所(ITMP)的合作伙伴，以及來(lái)自科隆、柏林和慕尼黑魯汶大學(xué)的同事——他們都是歐洲毒液網(wǎng)絡(luò)(成本行動(dòng)EUVEN)的一部分。他們的研究發(fā)表在《BMC生物學(xué)》雜志上。

Xibalbanus tulumensis remipede生活在天然井中，這是墨西哥尤卡坦半島的水下洞穴系統(tǒng)。這種穴居動(dòng)物將其毒腺產(chǎn)生的毒液直接注射到獵物體內(nèi)。這種毒素含有多種成分，包括一種新型肽，以其甲殼類動(dòng)物的名字命名為西巴爾濱。

其中一些西巴爾濱含有一種與其他毒素(尤其是蜘蛛產(chǎn)生的毒素)相似的特征結(jié)構(gòu)元素:肽的幾個(gè)氨基酸(半胱氨酸)以這樣一種方式相互結(jié)合，形成一個(gè)結(jié)狀結(jié)構(gòu)。這反過(guò)來(lái)又使肽對(duì)酶、熱和極端pH值具有抵抗力。

這些結(jié)蛋白通常起到神經(jīng)毒素的作用，與離子通道相互作用并使獵物麻痹——這種作用也被認(rèn)為適用于一些西巴比濱。

研究表明，合作伙伴的博士生測(cè)試的所有西巴濱肽，特別是Xib1, Xib2和xib13，都能有效抑制哺乳動(dòng)物系統(tǒng)中的鉀通道。

von Reumont說(shuō):“當(dāng)涉及到開(kāi)發(fā)一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病(包括癲癇)的藥物時(shí)，這種抑制作用非常重要。”Xib1和Xib13也表現(xiàn)出抑制電壓門(mén)控鈉通道的能力，例如在神經(jīng)或心肌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的鈉通道。

此外，在高等哺乳動(dòng)物的感覺(jué)神經(jīng)元中，這兩種肽可以激活參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的兩種蛋白激酶PKA-II和erk1 /2。后者表明它們參與疼痛致敏，這為疼痛治療開(kāi)辟了新的途徑。

盡管西巴爾濱的生物活性是海洋生物多樣性尚未開(kāi)發(fā)潛力的典范，但從動(dòng)物毒液中生產(chǎn)藥物是一個(gè)復(fù)雜而耗時(shí)的過(guò)程。

von Reumont說(shuō):“尋找合適的候選藥物并全面描述其效果，從而為安全有效的藥物奠定基礎(chǔ)，這在今天只有在一個(gè)大型的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)中才有可能實(shí)現(xiàn)，就像我們的研究一樣?！?/p>

使事情變得更加困難的事實(shí)是，時(shí)間對(duì)雷米佩德來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。它們的棲息地正受到特倫瑪雅城際鐵路網(wǎng)建設(shè)的嚴(yán)重威脅，該鐵路網(wǎng)直接穿過(guò)尤卡坦半島。

“天然井是一個(gè)高度敏感的生態(tài)系統(tǒng)，”馮·羅伊蒙特解釋說(shuō)，作為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的洞穴潛水員，他在尤卡坦半島的幾次洞穴潛水探險(xiǎn)中收集了雷腳蟲(chóng)?！拔覀兊难芯繌?qiáng)調(diào)了保護(hù)生物多樣性的重要性，不僅是因?yàn)樗纳鷳B(tài)意義，還因?yàn)閷?duì)我們?nèi)祟愔陵P(guān)重要的潛在物質(zhì)?！?/p>