青黴菌

撰文 | 斯特凡妮·薩瑟蘭(Stephani Sutherland)

翻譯 | 趙歡

阿片類藥物可通過激活細胞上的特定受體蛋白,有效緩解疼痛。但是這些藥物也會引起嚴重的副作用,比如足以致命的呼吸抑制問題。一項新的研究或許會爲下一代阿片類藥物提供靈感,讓它在減緩疼痛的同時降低副作用的危險。

澳大利亞的科學家發現了一種特殊的多肽鏈,在某些方面它與阿片類物質有相似的地方。不過這種多肽鏈居然來自青黴菌,多少有點讓人難以置信。一般情況下,能激活阿片受體蛋白,改變疼痛程度的多肽鏈,只會出現在脊椎動物的神經系統裏,其他地方很難發現。麥克唐納·克里斯蒂(Macdonald Christie)是悉尼大學的神經藥物學家,也是這項研究的主要作者。他提到,這種多肽鏈是在塔斯馬尼亞島上一個原始河口裏發現的。在《美國科學院院報》(PNAS)上,克里斯蒂詳細報道了相關研究。

阿片受體所在的家族控制了無數的腦功能,這些受體能利用G蛋白分子在相關細胞內發送信號。克里斯蒂表示,一直以來研究人員都認爲,藥物與阿片受體相互作用時只會激發或阻斷G蛋白信號的傳導。但是隨着研究的深入,科學家發現阿片受體也可以與許多其他蛋白相互作用,影響細胞內的多種信號通路。

美國斯克裏普斯研究所(Scripps Research Institute)的神經科學家勞拉·博恩(Laura Bohn,並未參與這項研究)表示:“在研發大部分相關藥物時,都是以打開或關閉G蛋白的通路爲基礎。這項研究卻另闢蹊徑,在改變G蛋白的功能以外,尋找到了新的方式。我們可以試圖尋找和連通那些能滿足我們需求的通路——現在我們的需求是減緩疼痛。當然,還要注意劑量,我們可不想看到新的藥物成癮問題。”博恩在這個領域深耕多年,他的研究將嗎啡(普通阿片類)的鎮痛作用與激活G蛋白聯繫了起來,並將嗎啡呼吸抑制的現象與β抑制素聯繫了起來。

克里斯蒂提到,大多數阿片類物質都能同時激活G蛋白信號和β抑制素。但研究人員發現,基於真菌肽創造的複合物——比洛芬(bilorphin)——則只會激活G蛋白。他補充說,“這是一個很重要的發現,因爲製藥公司一直都在努力開發一種不會激活β抑制素的阿片類化合物。”不過,博恩和克里斯蒂都認爲,要找到沒有副作用的藥物,僅僅避免激活β抑制素信號還不夠,這其中存在細微的差別。

研究人員在小鼠身上測試了比洛芬。但只有直接注射到脊髓後,小鼠的疼痛問題纔會被減弱。這表明,比洛芬暫時無法穿過血腦屏障。未來,科學家需要設計一種以比洛芬爲基礎的化合物,它既可以進入大腦,又可以保留自身獨特的性質。當然,最理想的情況是既能緩解疼痛,又不會出現抑制呼吸的作用。

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