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揭示蜈蚣捕食巨大猎物策略及发展抗蜈蚣中毒手段
作者:佚名    出处:佚名    浏览次数:216(2018-3-12)
 

蜈蚣为肉食性产毒动物,广泛分布在除南极洲外各大洲陆地,其化石记录可以追溯到4.2 亿年前。在长期的进化适应进程中,蜈蚣优化其毒液来进行捕食、防御等生命活动。蜈蚣可以捕食小型哺乳动物、啮齿类动物、两栖爬行类动物等远大于自身体重的猎物。另外,被蜈蚣叮咬后的患者会出现疼痛、水肿、发炎、坏死和皮下出血,严重者有高血压、心肌缺血、呼吸衰竭、昏迷和痉挛等临床症状,甚至导致死亡。中国科学院昆明动物研究所赖仞课题组前期的工作解析了蜈蚣毒液的复杂成分(Mol Cell Proteomics 2012; J Proteomics 2015; Toxins 2015);探究了蜈蚣毒液引发疼痛的原因(Nat Commun 2015),并且在毒液中发现具有药用潜力的活性多肽(Proc Natl Acad Sci U S A 2013),但是蜈蚣“以小博大”征服巨大猎物的分子机制仍然是一个谜。 

最近,由中国科学院昆明动物研究所赖仞课题组牵头的研究团队发现,金头蜈蚣 (Scolopendra subspinipes mutilans)可以在30秒钟内快速制服并捕食比自己体重大30倍以上的猎物。这一惊人的捕食效率是由于蜈蚣毒液中含有钾离子通道KCNQ抑制剂毒素SsTx。SsTx通过阻断KCNQ导致猎物大脑、肺及心脏功能障碍,从而高效捕食猎物。蜈蚣咬伤能够导致心肌衰竭甚至偶有死亡病例。该团队基于蜈蚣捕食巨大猎物的分子策略,利用临床药物瑞替加滨(Retigabine)治疗蜈蚣中毒导致的心肌衰竭在疾病动物模型上取得良好效果,为该类疾病提供了治疗手段。该研究成果以Centipedes subdue giant prey by blocking KCNQ channels为题,在线发表在Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)上,并受到《Science》、《Science Magazine》、新华社、《Washington Post》、《German Press Agency dpa》、加拿大《Daily Planet》、英国《Chemistry World》等多家学术期刊及国内外媒体的重点关注与报道。 

昆明动物所赖仞研究员、杨仕隆博士、周鸣研究员(同为贝勒医学院教授)、中科大田长麟教授为共同通讯作者;昆明动物所博士研究生罗雷、李博文、华中科技大学汪盛博士、中国科技大学吴芳明博士为共同第一作者;浙江大学梁平教授也对本研究提供了重要支持。该研究得到国家自然科学基金委、中科院、云南省和中非中心的支持。 

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