從前有只箭毒蛙
從前有只箭毒蛙，它色彩斑斕，身軀小小，黏糊糊。它生活在厄瓜多爾的一個(gè)香蕉種植園里，自由又自在。一天，一個(gè)不小心，它落入網(wǎng)中，被送進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。
箭毒蛙通常體型很小，最小的只有1.5厘米，最大的也不過6厘米。它們有著鮮艷顏色的皮膚，有的箭毒蛙身上還有色彩搭配得當(dāng)?shù)陌唿c(diǎn)，被稱作“世界上最美麗的蛙”。但是，自然界中的美麗往往象征著危險(xiǎn)?？茖W(xué)研究表明，這些小小的、美麗的箭毒蛙有著劇毒，其中有一種箭毒蛙叫“黃金箭毒蛙”，身體中所含毒素可以致死10個(gè)成年人，它們也因此被稱為“世界上最毒的動(dòng)物”。
箭毒蛙生活在中美洲和南美洲，土著居民會(huì)用特殊的方式將毒液涂到箭上，用于捕獵，涂了毒液的箭能夠保持一年的毒性。這也是它們被叫做“箭毒蛙”的原因。
但是后來研究發(fā)現(xiàn)，人工飼養(yǎng)的箭毒蛙是無毒的，只有那些野生的才身懷劇毒。這說明箭毒蛙也許并不是天生劇毒，那么它們的毒素是從哪里獲得的？
毒從何處來
既然毒素不是先天獲得，那么只可能是后天某種條件使箭毒蛙變?yōu)閯《镜?。影響生物生存的最主要的因素就是生存環(huán)境了，有沒有可能是箭毒蛙的生存環(huán)境造就了它們？研究人員經(jīng)過長期的觀察研究，判定箭毒蛙的毒素來源于它們的食物。
箭毒蛙以螞蟻為食。美洲叢林里的植物為了保護(hù)自己會(huì)生成有毒的生物堿。螞蟻以這些植物為食，自然會(huì)攝入這些生物堿，但螞蟻吃下少量的生物堿并無大礙。并且，它們還能夠自身合成有毒的生物堿。箭毒蛙吃了螞蟻之后，能將螞蟻體內(nèi)的生物堿儲(chǔ)藏在自身的腺體中，化為己用。這也就解釋了為什么人工養(yǎng)殖的箭毒蛙并沒有毒。
為了進(jìn)一步證實(shí)這一結(jié)論，研究人員將美洲箭毒蛙帶到了夏威夷群島上，之后發(fā)現(xiàn)生活在夏威夷群島上的箭毒蛙體內(nèi)的有毒生物堿和美洲箭毒蛙并不相同。并且，給箭毒蛙喂食不同的螞蟻，它們體內(nèi)的毒素也會(huì)不相同。
除此之外，研究人員還發(fā)現(xiàn)野生的箭毒蛙媽媽會(huì)給箭毒蛙寶寶喂自己的毒液，這樣小箭毒蛙即使不能夠自己捕食螞蟻也變得有毒了。
奇怪的是，既然不是天生的，箭毒蛙為什么會(huì)毒不死自己呢？
絕不毒自己
原來，在人體的神經(jīng)傳導(dǎo)過程中，有一種叫乙酰膽堿的神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)與神經(jīng)元上的煙堿乙酰膽堿受體結(jié)合，引起神經(jīng)元的興奮。然而，箭毒蛙能分泌一種叫地棘蛙素的生物堿，人體接觸到地棘蛙素后，由于它與神經(jīng)元上的煙堿乙酰膽堿受體親和性非常高，高于乙酰膽堿，所以煙堿乙酰膽堿受體會(huì)優(yōu)先與地棘蛙素相結(jié)合。這樣就會(huì)阻礙神經(jīng)傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致高血壓、抽搐甚至死亡。
然而研究人員卻發(fā)現(xiàn)，箭毒蛙體內(nèi)，與煙堿乙酰膽堿受體結(jié)合的是乙酰膽堿而不是地棘蛙素。這是為什么呢？
原來箭毒蛙的煙堿乙酰膽堿受體發(fā)生了微小的基因突變。說來話長，原來箭毒蛙合成煙堿乙酰膽堿受體的某一個(gè)氨基酸發(fā)生了3次突變，結(jié)果導(dǎo)致煙堿乙酰膽堿受體對(duì)地棘蛙素和乙酰膽堿都不親和，也就是說不再與這兩者相結(jié)合。這次突變雖然使得箭毒蛙不會(huì)毒死自己，但同時(shí)也會(huì)因?yàn)椴荒芘c乙酰膽堿這種神經(jīng)遞質(zhì)相結(jié)合而變得遲鈍，這對(duì)箭毒蛙的生存是不利的。后來，又有1個(gè)氨基酸突變了，這次突變后，煙堿乙酰膽堿受體恢復(fù)了對(duì)乙酰膽堿親和，箭毒蛙既不會(huì)毒死自己也不會(huì)遲鈍了。不得不感嘆一聲，箭毒蛙真機(jī)智！
新的制藥靈感
由于地棘蛙素能夠優(yōu)先與受體結(jié)合，阻斷神經(jīng)遞質(zhì)的傳播，從而阻斷電信號(hào)的傳播，這與某些藥物的鎮(zhèn)痛原理相同。在小鼠的實(shí)驗(yàn)中，小鼠對(duì)地棘蛙素產(chǎn)生了與嗎啡類化合物同樣的鎮(zhèn)痛作用，并且鎮(zhèn)痛活性是嗎啡類化合物的200～500倍。最重要的是，小鼠不會(huì)對(duì)地棘蛙素成癮。人體與小鼠一樣，疼痛和成癮作用于同一受體，所以人體應(yīng)該與小鼠一樣，不會(huì)對(duì)地棘蛙素成癮。這為研制出不成癮鎮(zhèn)痛藥物提供了可能。遺憾的是，地棘蛙素有劇毒，實(shí)驗(yàn)中稍微過量都會(huì)導(dǎo)致小鼠驚厥甚至死亡，在實(shí)踐中劑量更難控制，所以地棘蛙素并沒有真正被開發(fā)為新的藥物。
但是破解了箭毒蛙為什么毒不死自己的密碼之后，科學(xué)家們有了新的制藥靈感。箭毒蛙的基因突變明顯是朝著對(duì)自己有益的方向，而這種突變只是源于氨基酸小小的變化。如果能夠進(jìn)一步理解微小的變化如何影響受體的行為，就能夠?yàn)橹扑庨_辟新的思路。也許在不久的將來，新型的不成癮鎮(zhèn)痛藥物就會(huì)出世，并且對(duì)人體無毒害作用。
大自然總能帶來奇跡，也會(huì)常常給我們以啟發(fā)。小小的箭毒蛙就有著神奇的魅力，靠近它們，就能發(fā)現(xiàn)一些生命的秘密。
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