生物毒素：令人瞩目的新药源泉

    很多人喜欢在家中养几盆花，近日忽然听说有52种植物可以致癌，其中包括我家养的变叶木，不由大惊：植物怎么就能致癌呢？是通过眼睛、鼻子还是皮肤？百思不得其解之下，记者走访了我国生物毒素专家、中国工程院院士陈冀胜。

    致癌植物毒素达百余种

    陈冀胜是防化研究院研究员，自上世纪60年代便开始研究生物毒素，尤其侧重于研究植物和海洋生物的毒素。他的一个比喻使记者的疑虑烟消云散：“罂粟的花朵很美丽，你不吸毒，只是盯着看会吸毒成瘾吗？”可不是，植物致癌也需要一个介入体内的通道。当然植物中的确有些成分可以诱发细胞癌变，或促使不正常的细胞发生癌变，同时也有很多成分可以治疗癌症。

    世界植物约有30多万种，有毒植物不到2000种。陈院士他们曾对我国有毒植物进行过调查，1989年出版了《中国有毒植物》一书，介绍了943种有毒植物，包括可致人过敏、神经中毒、皮肤糜烂、致癌的有毒植物。他说，不等于接触这些植物就能致癌，起致癌、诱癌作用的是生物毒素的有效成分。例如漆树中的漆醇可致肌肤糜烂，长期接触含这种物质的油漆可导致皮肤癌。目前已经发现可致癌的植物毒素达百余种，如千里光碱、野百合碱、黄樟素等，还发现了自然界中与细胞癌变有关的多种强促癌作用的化学物质，如巴豆的有毒成分佛波醇酯、海洋生物毒素海兔毒素、大田软海绵酸、端镰菌肽等。他说，不要担心植物挥发出的芳香类物质会致癌，问题没那么严重。但有些生物源致癌物却很严重，例如黄曲霉毒素、杂色曲霉素等对谷物、玉米、花生等作物的污染已证明是地区性肝、胃、食道癌的主要诱导物质。

    重要的生命现象

    生物毒素也称天然毒素，包括了各种动物、植物、微生物所产生的对其他生物物种有毒害作用的化学物质。陈冀胜说，有毒生物物种遍及大部分生物门类，如细菌、真菌、植物、昆虫、爬行动物、两栖动物以及许多海洋生物。人类对生物毒素的最早了解来自生活，如真菌引起的食物中毒、蛇类及其他动物咬伤、鱼贝中毒等。人类对生物毒素的研究和利用已有久远的历史，目前，生物毒素成为生命科学中十分活跃的新领域和重要的交叉学科，即毒素学。

    生物毒素是一种重要的生命现象，它蕴涵着大量奥妙复杂的重要生物学信息。这是生物在自然界长期进化过程中为了保存自身的物种，抵抗高等动物或疾病的侵袭而产生化学防御能力。从生物学角度理解生物毒素，可以发现很多对人类有益的药物。

    与生物多样性一样，生物毒素也以多种方式显示其多样性的基础特征，展现了令人惊异的化学结构多样性，目前已知结构达数千种。生物毒素常以某种高特异性作用方式作用于酶、受体、离子通道、基因等靶位，产生各种不同的致死或毒害效应。除了致癌物质，生物毒素中还存在多类高强的神经毒素、心脏毒素、细胞毒素等物质。

    寻找新药的重要途径

    生物毒素可以致病，也可以治病，目前临床应用的药物中约有1／3直接或间接来自生物，部分中药就是利用生物毒素治病。毒性是生物活性最敏感的表现，它是如何特异地、高选择地干扰人体最重要的部位，如神经系统、细胞生长等，揭开这个谜能给人类寻找新药以很多启示。

    当前从天然产物中寻找新药仍是颇具吸引力的方向。许多植物有毒成分衍生的药物已为人熟知，如抗疟药奎宁、青蒿素，镇痛药吗啡，强心药洋地黄，神经系统药物乌头碱、阿托品以及抗癌药物长春花碱、喜树碱、三尖杉酯碱、鬼臼毒素等。高毒性细胞毒素蓖麻毒素类等核糖体抑制蛋白，可作为生物导弹的偶联蛋白类抗癌药的效应链。生物毒素不但可以作为临床药物，还可以导向化合物，并可为药物分子设计提供有价值的新药模型和结构构架，更能为发现药物新作用靶位发挥特殊作用。

    陈冀胜院士说，随着疾病谱的不断变化，对新药的要求与日俱增，生物毒素正是令人瞩目的新药的潜在领域，研究方式也由广泛筛选转向多层次深入研究。生物毒素直接应用仍不失为一种简捷途径。生物毒素化学结构的特异性和多样性为药物设计提供了广泛的机遇。最经典的例子是吗啡类药物，近百年来，有关结构改造已诞生了数十类新结构强效镇痛药，降低成瘾性等副作用的努力也取得一定成功。此外，现代新药发展更注重于生物学的新发现，新药物靶位的出现对创新药物的研究必然会产生重要的启发。一旦人类找到了作用于肿瘤或艾滋病的有效控制靶位，攻克这些疑难病的时候就到了。