在漫威宇宙中，毒液以「致命共生体」的形象深入人心，用超强的再生能力和力量改写宿主命运。而在现实世界的蔚蓝深海里，正上演着真实的「毒液传奇」—— 它们曾是令人生畏的「死亡触手」，却在科学家的解密中逐渐成为改写医学史的「生命密钥」。
死亡倒计时：藏在贝壳里的神经绞肉机
2010 年，17 岁的乔诺（Jono）在澳大利亚昆士兰州的海滩捡起一枚五彩斑斓的锥形贝壳，在把这个「战利品」发在社交媒体上后却被紧急警告：「快扔掉！你手里握着死神！」
这个看似美丽的贝壳，正来源于地球顶级毒王织锦芋螺（Conus textile）。
图源：Tiktok
昆士兰博物馆的 QMMO1689 号标本，封存着人类与芋螺最惨痛的交集之一。
1935 年，查尔斯・加布特在澳大利亚海曼岛捡拾贝壳时触碰地纹芋螺后，经历了地狱般的毒发过程：
10 分钟后，指尖麻木如电流游走；1 小时后，四肢肌力骤降，视线模糊如蒙雾；2 小时后，呼吸肌麻痹，在窒息中停止心跳。
尸检显示，他的神经突触被毒素精准「封死」，如同被按下暂停键的精密钟表。
QMMO1689 号标本 （图源：昆士兰博物馆）
毫秒级的致命刺杀
芋螺和它的同类，用毒液书写了海洋世界最惊心动魄的生存史诗。芋螺是肉食性的，为了避免猎物逃脱演化出快速作用的类河豚毒素捕猎系统，堪称生物界「超音速导弹」
芋螺的捕猎装备堪称进化奇迹！
0.03 秒极速攻击：伸缩吻部如弹簧枪般弹出空心毒牙，比响尾蛇的攻击速度快 3 倍，瞬间穿透猎物皮肤；
毒液鸡尾酒：200-300 种神经毒素组成的「死亡配方」，地纹芋螺毒液的 LD50 仅为 0.012 mg/kg，1 毫克毒液足以杀死 8 个成年人；
精准绞杀机制：α- 锥毒素锁死神经信号，ω- 锥毒素冻结肌肉收缩，δ- 锥毒素延长钠通道开放保持兴奋，三重打击让的猎物瞬间瘫痪。
芋螺在捕猎 图源：PNAS
毒液实验室：从杀人武器到分子手术刀
当科学家将显微镜对准芋螺的致命毒素，意外发现它们竟是精准的「分子手术刀」，每一种毒素都像定制的钥匙，能打开特定的细胞锁孔，这正是药物开发的黄金模板。
芋螺毒素与人胰岛素相似（图源：Nature Chemical Biology）
2004 年，FDA 批准了首个非阿片类镇痛药齐考诺肽（Ziconotide），其前体是僧袍芋螺毒液中的 ω-锥毒素 MVIIA。齐考诺肽不像吗啡作用于阿片受体，而是精准堵住神经细胞的 N 型钙通道，从源头切断痛觉信号。
临床数据显示，齐考诺肽镇痛效果是吗啡的 1000 倍，且使用齐考诺肽的患者成瘾率仅为 0.3%，不到吗啡的 1/20。
截至 2023 年，全球已有超过 20 万慢性疼痛患者因此重获新生。
齐考诺肽 （图源：网络）
研究揭示，地纹芋螺毒液中的 consomatin 毒素一方面能模拟生长抑素抑制胰高血糖素，另一方面激活胰岛素受体加速糖代谢。
consomatin 毒素只对能够调节胰高血糖素水平的蛋白存在靶效应，但不会影响其他分子的水平。通过研究 consomatin，可以设计出调节内分泌的药物。
图源：Nature Communications
海洋毒王联盟：致命毒素扩张医学版图
芋螺并非唯一的「毒界白求恩」，蓝环章鱼、箱水母等毒王纷纷加入这场医学革命，用毒液绘制医药新蓝图。
蓝环章鱼堪称神经系统的「纳米手术刀」。
仅有巴掌大小的蓝环章鱼，体内却携带足以致命的河豚毒素（TTX）。这种毒素能精准靶向电压门控钠通道，成为破解神经疾病的关键钥匙。在耐药性癫痫治疗中，TTX 通过阻断异常放电的神经元钠通道，使患者发作频率显著下降 82%，为久治不愈的患者带来曙光。
更令人称奇的是，雄性蓝环章鱼在交配时会注射微量 TTX 短暂麻痹配偶，这一「温柔毒吻」的生存策略，启发科学家开发出时效可控的局部麻醉剂，彻底改变传统麻醉的漫长恢复期。
雄性蓝线章鱼交配时骑在雌性章鱼身上，将毒液注入其身体 图源：Current Biology
箱水母则从从杀人水母到抗癌先锋。
澳大利亚箱水母（Chironex fleckeri）的毒液具有极强的致命性，其毒素可在短时间内导致中毒者死亡。
研究发现，这种毒液的毒性依赖于人体细胞膜上的 ATP2B1 蛋白，该蛋白在钙离子转运中起关键作用。
当毒液与 ATP2B1 结合后，会破坏细胞内钙稳态，引发全身性细胞功能障碍，最终导致心肺衰竭。若不及时救治，中毒者可能在 4 分钟内死亡。
箱水母留下的伤痕 图源：网络
矛盾的是，箱水母毒液中分离出的 CqTX 毒素展现出显著的抗癌特性。实验表明，CqTX 能特异性诱导恶性胶质瘤细胞（如人源 U251 和大鼠 C6 细胞）以及血管内皮 ECV304 细胞发生程序性凋亡，而对正常细胞影响较小，这一发现为开发新型抗肿瘤药物提供了可能。
图源：Toxicon
此外，水母的再生能力还启发了组织工程，这种机制可能用于伤口愈合和器官再生。东京大学的研究团队发现，水母触手能在 2～3 天内再生，依赖于一种干细胞样增殖细胞，通过形成胚基（芽基）启动再生过程。
与常驻干细胞不同，这类细胞具有高效定向分化的能力，能快速生成功能所需细胞，避免了复杂的分化路径。
图源：BMC Biology
鲎的蓝色血液拯救千万生命。
鲎（hòu），又名马蹄蟹。作为 4 亿年演化的海洋「活化石」，鲎虽不似毒物榜上的致命物种，却以其独特的蓝色血液为现代医学筑起了一道安全防线。
鲎的蓝色血液 图源：网络
其血液中的鲎试剂（LAL，鲎血变形细胞溶解物）堪称「细菌猎手」，具有超高的细菌内毒素检测灵敏度，可识别低至万亿分之一克（10-12 g）的微量毒素，成为全球医疗安全检测的金标准。
每年约有 4000 万次医疗检测依赖鲎试剂，确保注射类药物和植入式医疗设备的无菌安全。
然而，传统活体采血方式导致野生鲎种群数量急剧下降。
中国药典曾将鲎试剂列为细菌内毒素检测的首选方法。2020 年，中国药典在《9251 细菌内毒素检查法应用指导原则》中首次明确推荐重组 C 因子法作为替代方案。
鲎试剂 图源：网络
这一技术通过基因工程合成检测蛋白，不仅减少对鲎的依赖，还能规避动物源性污染风险，代表未来检测技术的发展方向。
敬畏与警示：在致命与救赎之间
1935 年查尔斯・加布特被芋螺毒杀的悲剧，与「毒液抗癌」的突破性实验，恰似科学探索的两面镜子：一面映照出自然的危险，一面折射出人类的智慧。
如今，ToxVec、Toxify 等深度学习模型通过迁移学习和序列建模，可以精确进行毒液肽分类与活性预测，筛选抗癌肽。毒液肽（如氯毒素）已被证明可穿透血脑屏障靶向胶质母细胞瘤，其纳米载体形式显著提高疗效，与 Tubastatin 的作用机制一致，毒液肽通过抑制肿瘤血管生成或直接诱导细胞凋亡实现高抑制率。
从毒液到药物的转化，本质上是对自然规律的解码而非征服，而破解密码的钥匙，始终藏在对自然的敬畏与谦卑之中。自然界没有绝对的毒药，只有尚未破解的生命密码。当我们凝视深渊时，深渊也在凝视我们 —— 但正是这种危险的凝视，推动着人类在生死边界上，书写出辉煌的医学史诗。
题图来源：图虫创意
参考资料：
[1]Laugesen, S.H., Chou, D.HC. & Safavi-Hemami, H. Unconventional insulins from predators and pathogens. Nat Chem Biol 18, 688–697 (2022). https://doi.org/10.1038/s41589-022-01068-6
[2]Yeung, H.Y., Ramiro, I.B.L., Andersen, D.B. et al. Fish-hunting cone snail disrupts prey’s glucose homeostasis with weaponized mimetics of somatostatin and insulin. Nat Commun 15, 6408 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50470-2
[3]Sun LK, Yoshii Y, Hyodo A, Tsurushima H, Saito A, Harakuni T, Li YP, Nozaki M, Morine N. Apoptosis induced by box jellyfish (Chiropsalmus quadrigatus) toxin in glioma and vascular endothelial cell lines. Toxicon. 2002 Apr;40(4):441-6. doi: 10.1016/s0041-0101(01)00231-8.
[4]https://doi.org/10.1186/s12915-019-0695-8
[5]https://doi.org/10.1271/bbb.66.97
[6]Jami, S., Deuis, J.R., Klasfauseweh, T. et al. Pain-causing stinging nettle toxins target TMEM233 to modulate NaV1.7 function. Nat Commun 14, 2442 (2023).
[7]通过核受体 RXRα 介导细胞凋亡的天然异戊烯基氧杂蒽酮类成分的发现与构效关系研究
[8]https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.01.027
[9]https://doi.org/10.1073/pnas.1424435112
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