科学家们正在一个意想不到的地方寻找治疗糖尿病和激素紊乱的线索:一种来自地球上最毒的动物之一的毒素。

犹他大学(University of Utah)科学家领导的一个跨国研究小组发现，在一种致命的海锥蜗牛(geographic cone)的毒液中，有一种成分可以模拟一种名为生长抑素(somatostatin)的人类激素，这种激素可以调节血糖和体内各种激素的水平。这种类似激素的毒素具有特殊的、持久的作用，可以帮助蜗牛捕食猎物，也可以帮助科学家为患有糖尿病或激素紊乱的人设计更好的药物，这些疾病可能很严重，有时甚至是致命的。

研究结果于2024年8月20日发表在同行评议的《Nature Communications》杂志上。

这是更好的药物的蓝图

研究人员描述的生长抑素样毒素可能是改善糖尿病和激素紊乱患者药物治疗的关键。

生长抑素就像人体许多过程的刹车踏板，防止血糖、各种激素和许多其他重要分子的水平上升到危险的高度。研究人员发现，圆锥形蜗牛的毒素，被称为Consomatin，也有类似的作用，但Consomatin比人类激素更稳定，更有特异性，这使得它成为一个有希望的药物设计蓝图。

通过在培养皿中测量Consomatin与人体细胞中生长抑素靶点的相互作用，研究人员发现促生长素与生长抑素作用的一种蛋白质相互作用。但是，虽然生长抑素直接与几种蛋白质相互作用，但促生长抑素只与一种蛋白质相互作用。这种微调的目标意味着锥蜗牛毒素会影响激素水平和血糖水平，但不会影响许多其他分子的水平。

事实上，锥螺毒素比大多数专门用于调节激素水平的合成药物(如调节生长激素的药物)更有针对性。这类药物对于身体分泌过多生长激素的人来说是一种重要的治疗方法。Consomatin对血糖的影响可能会使它作为一种治疗药物变得危险，但通过研究它的结构，研究人员可以开始设计副作用更小的内分泌紊乱药物。

Consomatin比顶级的合成药物更有特异性，而且由于含有一种不寻常的氨基酸，使其难以分解，它在体内的持续时间也比人类激素长得多。这对制药研究人员来说是一个有用的特征，他们正在寻找方法来制造具有长期疗效的药物。

向锥体蜗牛学习

通过研究致命毒液来寻找更好的药物似乎不太直观，但犹他大学斯宾塞·福克斯·埃克斯医学院(SFESOM)生物化学副教授、该研究的资深作者Helena Safav博士解释说，毒素的致命性通常是通过精确定位受害者体内的特定分子来辅助的。同样的精确度在治疗疾病时也非常有用。犹他大学斯宾塞·福克斯·埃克尔斯医学院生物化学副教授Helena Safav说：“在进化过程中，有毒动物会微调毒液成分，以击中猎物的特定目标并破坏它。如果你从毒液混合物中提取一种单独的成分，看看它是如何扰乱正常生理的，这种途径通常与疾病有关。对于药物化学家来说，这是一条捷径。”Consomatin与生长抑素（somatostatin）有着共同的进化谱系，但在数百万年的进化中，锥蜗牛把自己的激素变成了一种武器。

对于锥蜗牛的鱼类猎物来说，Consomatin的致命作用取决于它阻止血糖水平上升的能力。重要的是，调和蛋白并不是单独起作用的。Safav的研究小组先前发现，锥蜗牛的毒液中含有另一种类似胰岛素的毒素，它能迅速降低血糖水平，使锥蜗牛的猎物变得没有反应。然后，促血糖素阻止血糖水平恢复。

“我们认为，锥螺开发了这种高度选择性的毒素，与胰岛素样毒素一起将血糖降至非常低的水平，”SFESOM生物化学博士后研究员、该研究的第一作者Ho Yan Yeung博士说。

事实上，锥螺毒液的多个部分针对血糖调节，这暗示了毒液可能包括许多其他分子，它们也有类似的作用。“这意味着毒液中可能不仅有胰岛素和类似生长抑素的毒素，”Yeung说。“可能还有其他毒素也具有调节血糖的特性。”

这些毒素可以用来设计更好的糖尿病药物。

蜗牛能够在药物设计方面胜过人类最优秀的化学家，这似乎令人惊讶，但Safav说，锥状蜗牛有进化的时间。“几百年来，我们一直在努力进行药物化学和药物开发，有时做得很糟糕，锥形蜗牛有很多时间把它做得很好。”

或者，正如Yeung所说，“锥体蜗牛真的是很好的化学家。”