哈佛研究：炭疽毒素可能是新型阻断疼痛疗法的关键

炭疽毒素是由炭疽菌分泌的几个分子组成。每种蛋白质本身是无毒的，但它们结合在一起就可以是致命的。这项新研究首先着手了解这些炭疽毒素如何影响大脑中的神经元。

研究首先发现背根神经节（DRG）中的特定痛觉神经元似乎携带有与炭疽毒素结合的高亲和力的受体。在一系列令人印象深刻的实验中，研究人员准确地证明了两种特殊的炭疽蛋白是如何改变神经细胞内的信号传递的。

有两种炭疽毒素--水肿毒素和致命毒素。这两种毒素都有一个共同的关键蛋白，叫做PA（保护性抗原）。PA被比喻为特洛伊木马，帮助水肿因子（EF）蛋白或致死因子（LF）蛋白进入一个细胞。

新的研究令人信服地证明了水肿毒素（由PA和EF组成）如何能够选择性地瞄准和沉默背根神经节中的疼痛信号神经元。小鼠实验显示，当这两种蛋白质被注射到动物的脊柱中时，它们有效地锁定了大脑中的某些神经元并阻断了痛觉。

这项研究的高级调查员Isaac Chiu说：“这种利用细菌毒素将物质送入神经元并调节其功能的分子平台代表了一种针对疼痛介导神经元的新方法。”

由于这些炭疽蛋白在它们专门针对的神经元中非常准确，研究人员尝试用它们作为一种新型载体系统。在这种情况下，已知可抑制疼痛信号的肉毒杆菌毒素被隐藏在这种炭疽蛋白的传递系统内。在小鼠身上，这种独特的方法也有效地阻断了疼痛的感觉。

新研究的第一作者Nicole Yang解释说：“我们采取了部分炭疽毒素，并将它们与我们希望它传递的蛋白质货物相融合。在未来，人们可以考虑用不同种类的蛋白质来提供有针对性的治疗。”

当然，这类研究还处于早期阶段，在潜在的新疗法从实验室走向临床之前，还需要大量的工作。研究人员相信，通过脊柱将这种水肿毒素输送到大脑，称为鞘内给药，它将避免身体其他部位的潜在毒性问题。然而，显然还需要进一步研究，以更好地了解这种毒素可能直接对大脑产生的任何更广泛的影响。

到目前为止，早期迹象表明这种毒素对大脑的活动具有高度针对性，而且在动物试验中没有迹象表明对其他机制如运动功能有干扰。研究人员耐人寻味地假设，这种毒素在大脑中活动的难以置信的特异性可能是一种进化的适应性，帮助炭疽细菌避免在其感染的生物体中被发现。

炭疽病的一个共同特征是黑色的皮肤病变，病人经常描述为无痛。Chiu猜测这种阻断疼痛的机制可能解释了这种奇怪的镇痛现象。他还指出这项研究是一个完美的例子，说明自然界可以帮助科学家开发治疗疼痛的新方法。

“将一种细菌疗法用于治疗疼痛，提出了一个问题‘我们能否从自然界和微生物世界中挖掘镇痛剂’？这样做可以增加我们在寻找解决方案时寻找的物质类型的范围和多样性。”

这项新研究发表在《自然神经科学》杂志上。