近日，三位年轻科学家在《自然—通讯》杂志上发表论文，揭示了蜈蚣毒素在疼痛研究中的全新价值。他们利用蜈蚣毒素作为分子探针，成功破解了人类疼痛的发生机理，为开发新型镇痛药物提供了新思路。

这三位科学家分别是中国科学院昆明动物研究所的杨仕隆博士、美国加州大学戴维斯分校的杨帆博士以及北京大学的卫宁宁博士。他们的研究成果表明，基于蜈蚣毒素的镇痛药物有望在缓解疼痛的同时，避免传统药物引起的高烧等副作用。

向自然寻求答案

1997年，国外科学家发现了TRPV1离子通道，它作为人体的温度感受器，在疼痛产生过程中扮演重要角色。当该通道被激活时，会引发快速的神经性疼痛，这也是人类感知辣椒辣味和损伤性热刺激的分子机制。然而，TRPV1通道如何感受温度并影响疼痛的机制一直未被阐明。

杨仕隆所在的实验室从蜈蚣毒素中提取出作用于TRPV1离子通道的多肽毒素（RhTx）。利用这种毒素作为分子探针，他们在研究TRPV1通道激活机制及疼痛疾病机理方面取得了重大突破。杨仕隆表示：“生物与生物之间存在博弈关系，产毒生物分泌毒素是为了优化捕食、防御和种间竞争，这需要毒素分子进化出精巧的分子机制。”

蜈蚣作为陆生生物的活化石，其毒素系统进化长达5亿年，毒素分子与受体分子之间的博弈产生了精妙的分子策略，这也是杨仕隆选择蜈蚣毒素并成功的关键。

止疼药新希望

TRPV1通道是公认的理想镇痛靶点。阐明该通道的热激活机制对于理解疼痛疾病的发生机理至关重要。此前，许多药物研发都试图通过关闭该通道来镇痛，但实验效果不佳。卫宁宁介绍，用药后疼痛虽缓解，但动物会出现高热，因为TRPV1也是调节体温的重要元件。

此次研究采用全新思路，重新审视了TRPV1通道与疼痛的关系。爱吃辣椒的人都知道，食用辣椒后饮用热水会产生热与辣叠加的感受，这是因为辣椒素和热刺激都能激活TRPV1通道，但门控方式不同：辣椒素产生“辣”，热刺激产生“疼”。

借助蜈蚣毒素探针，研究人员发现蜈蚣毒素不仅能打开TRPV1通道，而且采用了与热刺激相同的门控方式。杨仕隆解释说：“热刺激是物理性刺激，而毒素以配体方式结合TRPV1通道，这在全世界是首次发现。”

聚散皆因科学

三位年轻科学家因共同的研究兴趣而合作。杨仕隆利用转录组学、蛋白组学结合功能研究，深入分析蜈蚣毒素组分，找到了研究TRPV1热激活过程的分子探针。杨帆专注于生物物理研究，负责加热实验。卫宁宁的实验室致力于TRPV1通道作为药物靶点的研究，在毒素关键残基和通道结合位点方面做了大量工作。

三人的共同努力取得了成果，但未来研究方向因兴趣不同而有所差异。杨仕隆将继续分析生物毒素结构和功能，挖掘可直接作为药物的先导分子；杨帆关注毒素与TRPV1复合物结构，计划通过计算设计功能蛋白；卫宁宁则将继续深入研究毒素和离子通道。