潛在的解毒劑有望拯救“死帽蕈”蘑菇中毒者
科學家們已經發現了一種潛在的解毒劑,用於對付最毒的蘑菇之一–死帽蕈。利用CRISPR,一個團隊發現一種已經被美國食品和藥物管理局批准的化學品可以中和毒素,並在小鼠測試中拯救生命–但也被發現有一些問題。
在人類環境中,有毒的物質需要有明確的標籤,並仔細儲存,以便人們不會意外地攝入它們–但自然界沒有這樣的保障措施。死帽蕈(Amanita phalloides)與一些可食用的蘑菇品種生長在一起,看起來很像,導致了許多意外中毒事件。
不慎食用這種蘑菇後,最初的症狀來自胃腸道,看起來像其他形式的食物中毒–嘔吐、腹瀉和噁心–幾天后就會消退。後來出現更嚴重的症狀,導致活體和腎臟衰竭,死亡率很高。目前沒有解毒劑,但器官移植等嚴厲的措施可以拯救生命。
現在,治療可能有了新的希望。中國中山大學的研究人員已經確定了死亡之帽的關鍵毒素α-amanitin的分子目標,並發現了一種可以阻斷它的化合物。最重要的是,這種化合物已經在醫療方面得到廣泛使用。
該團隊首先使用CRISPR-Cas9基因編輯技術創建了人類細胞的培養物,每個細胞都有一個不同的基因突變。然後,這些細胞被系統地暴露在α-amanitin中,存活下來的培養物可以幫助確定該毒素作用的特定基因和酶。
利用這種技術,科學家們鎖定了一個名為STT3B的基因。它所編碼的酶在向蛋白質添加糖分子方面起著關鍵作用,但是缺乏這種基因的細胞培養物對該毒素無能為力。結論是,α-馬尼丁需要這種分子途徑來進入細胞,因此阻斷它可以防止大部分的損害。在此之前,沒有跡象表明STT3B參與了死帽蕈的毒性。
接下來,研究人員篩選了數以千計的化學化合物,以找到一種能夠阻斷STT3B的化合物。這個過程使他們找到了一種叫做吲哚青綠(ICG)的染料,一種用於醫學成像的染料。果然,在人類細胞、肝臟器官和活體小鼠中的測試表明,ICG可以阻斷毒性作用。約有50%經過治療的中毒小鼠存活下來,而未經治療的中毒小鼠則有90%。
毒性機制的發現以及阻斷它的方法是非常有希望的,特別是因為這種化合物已經被美國食品和藥物管理局批准並被廣泛使用。但當然也有一些注意事項。首先,對人類的測試將需要吃過死帽蕈的人,這意味著科學家將不得不等待人們到醫院就診。
但最有問題的是,到那時可能已經太晚了。研究小組測試了在攝入蘑菇後的不同時間給予解毒劑,並發現如果在一到四小時內給予解毒劑,效果要好得多–但人們通常不會那麼快知道他們已經中毒,而是在幾天后出現在醫院。
儘管如此,這仍然是邁向新治療方法的重要一步。而且CRISPR篩選技術還可以用於尋找其他解毒劑。一些相同的科學家以前曾用這種方法來確定一種候選藥物,以對抗箱形水母的毒液。
該研究發表在《自然通訊》雜誌上。