大蹼鈴蟾
第二看臺
人體創(chuàng)傷修復(fù)后的疤痕,誰長誰懊惱。它不僅會影響容貌美觀,還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床功能障礙。如何促進(jìn)組織再生修復(fù)又避免和減少疤痕形成,是人們一直努力探究的課題。不久前,中科院昆明動物研究所的科學(xué)家,從兩棲動物大蹼鈴蟾的皮膚中發(fā)現(xiàn)了一種孔道形成蛋白復(fù)合物。經(jīng)過復(fù)雜的實驗,科學(xué)家們已證實這種神秘的物質(zhì)能促進(jìn)皮膚組織再生和修復(fù),使傷口無疤痕愈合。
那么這種大蹼鈴蟾又是何方神圣?昆明動物博物館“兩爬標(biāo)本館”負(fù)責(zé)人劉碩告訴科技日報記者,鈴蟾是蛙類中一個非常原始的類群,隸屬于脊索動物門兩棲綱無尾目鈴蟾科鈴蟾屬,原被劃分在盤舌蟾科中,后來獨立出鈴蟾科,是介于原始無尾類和較高級無尾類之間的一個過渡類群,其分類與分化的研究對探索無尾兩棲類的進(jìn)化問題非常重要。鈴蟾有7種,2種分布于歐洲,其余5種分布于亞洲,后5種我國均有分布,大蹼鈴蟾就是其中的一種。和微蹼鈴蟾相比,大蹼鈴蟾后肢上的蹼特別大而發(fā)達(dá)。
受刺激后分泌物劇毒無比
近30年前,中科院昆明動物研究所的專家到各地去作資源調(diào)查,在云南西北部發(fā)現(xiàn)一種很特別的蟾。當(dāng)?shù)厝苏f這種蟾會讓人手紅、疼痛。“專家們告訴我,你是做毒素的,這個很有意思,可以做做看。”中科院昆明動物研究所張云研究員說,那時他的實驗室剛剛建立,就以此作為新的研究方向。不料這一“做做看”竟然有了大發(fā)現(xiàn)。
研究人員把大蹼鈴蟾放在罐子里,受刺激的小東西身上就出現(xiàn)泡沫狀分泌物,身體周圍聚集的分泌物也不斷增加。他們把這些分泌物收集起來,經(jīng)過干燥提純,然后通過尾部靜脈注射到小鼠體內(nèi),結(jié)果讓他們大吃一驚,小鼠竟很快中毒死亡了。張云說:“小鼠的尾靜脈致死量,能夠低達(dá)每公斤20微克。這跟蝰科蛇毒的致死毒性在同一個數(shù)量級。”
“大蹼鈴蟾可以說是中國最毒的蛙類。”劉碩說,大蹼鈴蟾為中國特有種,分布于云南、四川及貴州海拔2000至3600米的山區(qū),個體不大,行動笨拙,但卻有著非常厲害的防御本領(lǐng)。
修復(fù)傷口靠孔道形成蛋白
中國科學(xué)院昆明動物研究所長期致力于對蛙類皮膚分泌物的研究,研究人員從大蹼鈴蟾皮膚分泌液中抗菌活性肽的分離提純及其性質(zhì)的研究,到分析兩棲類皮膚分泌物蛋白質(zhì)多肽組豐富的分子和功能多樣性,產(chǎn)生了一系列成果。由于兩棲動物的皮膚擔(dān)任呼吸和水鹽平衡的重要生理功能,其創(chuàng)傷修復(fù)必須是無疤痕的,以免損害相應(yīng)的生理功能而造成致命的后果。基于此,張云課題組近期又對大蹼鈴蟾孔道形成蛋白作了研究,揭示出孔道形成蛋白復(fù)合物激發(fā)無疤痕組織修復(fù)的機(jī)制。
研究團(tuán)隊前期從大蹼鈴蟾中發(fā)現(xiàn)了脊椎動物第一個新型孔道形成蛋白和三葉因子復(fù)合物,并發(fā)現(xiàn)該內(nèi)源性蛋白質(zhì)機(jī)器具有刺激細(xì)胞囊泡化生成,在細(xì)胞內(nèi)吞、溶酶體中形成膜通道并調(diào)控其功能的特性,又發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物具有激發(fā)組織修復(fù)的功能。與目前臨床上廣泛使用的表皮生長因子相比,該復(fù)合物不僅可以通過加快皮膚組織損傷的再上皮化來促進(jìn)傷口愈合,還具有減輕創(chuàng)傷水腫、促進(jìn)無疤痕愈合、抵御耐藥菌感染的特征。
這項研究不僅發(fā)現(xiàn)了脊椎動物組織創(chuàng)傷修復(fù)的未知蛋白質(zhì)效應(yīng)分子復(fù)合物及新型細(xì)胞作用通路,為深入解析組織再生和修復(fù)及疤痕形成的分子病理機(jī)制提供了新思路和新線索,同時對研發(fā)新的疾病治療藥物極具現(xiàn)實意義。
張云告訴記者,這種復(fù)合物更多依靠天然表達(dá),難以人工合成。目前很多藥企對技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化很感興趣,但最大的困難在于原料,得進(jìn)行大規(guī)模的大蹼鈴蟾飼養(yǎng)繁育,他們正在積極推進(jìn)相關(guān)工作。“未來,傷口無疤痕愈合完全有希望。”張云說。(記者 趙漢斌)
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