科普:蝎子蜇伤为什么那么疼

新华社华盛顿8月5日电(记者林晓春)——蝎子蜇人为什么这么痛?中国和美国的研究人员发现,蝎子的毒液实际上包含一套“分子组合拳”,这使受伤者“产生一种快速而强烈的疼痛反应,就像品尝红辣椒一样”。〔1002〕〔1000〕本研究由中国科学院昆明动物研究所教授Lai Ren博士、加利福尼亚大学戴维斯教授郑洁、浙江大学中国杨凡教授等完成。这篇论文发表在新一期的《美国科学进步杂志》上。

杨世龙告诉新华社,蝎子蜇伤只需要极少量的毒液,可以带来难以忍受的剧烈疼痛,但其分子机制长期以来一直不为人所知,科学界甚至不知道蝎子毒液作用于哪种疼痛受体。因此,通过尝试敲除多种疼痛受体,他们首先发现辣椒素受体TRPV1是蝎毒诱发疼痛的主要靶点。这种受体是人体用来感受热和辣的蛋白质。击倒它可以大大减轻受伤者的痛苦。

与大多数动物毒液一样,蝎子毒液是一种含有氢离子的弱酸性物质。这种弱酸性环境是否具有重要的生物学功能和进化意义?最新研究发现,蝎毒在弱酸性环境中激活TRPV1的效率比在中性环境中高2到3个数量级,从而导致剧烈疼痛。

杨世龙解释说,在弱酸性环境中,氢离子会提前激活TRPV1,使其处于一种特殊的被激活状态。蝎毒中含有一种神经毒素多肽bmp01。当TRPV1在上述状态下遇到这种多肽时,它很容易被激活。

研究人员得出结论,蝎子蜇伤引起的剧烈疼痛过程取决于一套“分子组合拳”机制。“氢离子是激活TRPV1的第一个拳头。蝎子毒素bmp01是激活TRPV1的第二个拳头。”

“我们揭示了自然界的进化奥秘,”杨世龙说。“以蝎子毒液为例,酸性环境极大地优化了毒性动物毒液的功能,这一点以前从未被认识过。揭示这一机制为临床理解和治疗蝎子螫伤提供了重要的理论依据,也为研究和开发镇痛药提供了一个目标毒品。"