它们的毒素为什么对自己没有伤害

 

　　我们很难说，在这个世界上哪种动物是最毒的，但是毫无疑问，原产于哥伦比亚的拥有金色皮肤的毒青蛙（又称金色箭青蛙）属于其中之一。不过它们的毒素为什么对自己没有伤害呢？

　　这种箭青蛙，皮肤呈金黄色，看起来甚是可爱，但在它们皮肤腺体中存在一种生物碱毒素——箭青蛙毒素。

　　这些毒素的含量，平均足以杀死十个人。如果毒素进入你的血液，你很可能活不过十分钟。

　　目前还没有发现任何解药，而已知的能抵抗这种箭青蛙毒素只有一种蛇。

　　不过，箭青蛙自身体内不会合成这种毒素。当我们人工圈养这些箭青蛙，而不是任其在自然环境中繁殖时，它们完全是无害的。这就让我们想到，箭青蛙像有毒的河豚一样，它们体内的毒素来自于食物。

　　那么，为什么它们自身不因此而毒死呢？为了解决这个问题，纽约州立大学(SUNY)的相关研究人员以小白鼠为实验对象展开了研究。

　　研究人员发现，箭青蛙毒素可以打开神经细胞上的钠离子通道，并且这个过程是不可逆的，因此可以永久性地阻断神经信号向肌肉细胞传递，从而导致肌肉持续紧张不能放松，而心脏更容易受之影响，最终导致中毒者心脏衰竭而死亡。

　　河豚毒素其实也是通过影响钠离子通道的正常工作而致毒，但是其机制又跟箭青蛙毒素的略有不同。

　　对于河豚自身而言，它们的钠离子通道由于单一的氨基酸突变而发生变化，导致河豚毒素无法正常识别钠离子通道，这样河豚毒素对河豚自身就没有任何伤害。

　　研究人员Sho-Ya Wang和 Ging Kuo已经找到这种让青蛙幸免于毒的突变氨基酸。

　　首先，他们在金色箭青蛙肌肉中找到了五种天然氨基酸替代品，并在小白鼠的肌肉中进行了测试。当小白鼠的这五种氨基酸被替换成箭青蛙的突变氨基酸之后，小白鼠的肌肉也完全能够抵抗箭青蛙毒素。

　　为了弄清楚到底是哪一种氨基酸突变起作用，研究人员的下一步工作对这五种氨基酸逐一替代和排除。最后发现，除了N1584T这个替代品，其他的都不能保持对箭青蛙毒素的抵抗性，而在这个突变中，氨基酸天冬酰胺被替换成苏氨酸。

　　纽约州立大学研究团队的结果表明，像河豚一样，箭青蛙对自身毒素的抗性主要来自于单一的基因突变。

　　而在这之前，由哈佛大学研究团队进行的一项研究表明，箭青蛙对自身毒素的抵抗性源于多种因素。

　　尽管箭青蛙毒素之谜显得更清晰，但这并不意味着我们可以找到解药，对于河豚毒素，目前也还没有已知的解药。这项研究的目的是找到这种基因突变，让那些因自身毒素而濒临灭绝的青蛙存活下来。

　　该研究结论部分写道：“金色箭青蛙肌肉的钠离子通道上存在有效的rNav1.4- N1584T替代，导致箭青蛙毒素几乎无法发挥正常作用，箭青蛙这才有了毒素自动抵抗性。我们的实验研究结果对这个结论提供了有力的支撑。”

　　“如果这种突变逆向发生，那么青蛙对毒素是否还有一定程度的抵抗性？正如我们猜想，箭青蛙的这种对毒素的自动抵抗性并不是与身俱来的，而是随着进化逐渐增加的。当然，这值得我们进一步研究。”