澳大利亚的刺痛树

　　澳大利亚以其危险的野生动植物而闻名。非洲大陆上到处都是鳄鱼，蜘蛛，蛇和致命的蜗牛，它们的植物也可以打出一拳。例如，刺痛的树会给触摸它的任何人带来严重的痛苦。现在，科学家们已经确定了它的秘密武器。这种产生疼痛的化学物质的结构看起来很像蜘蛛毒。刺痛的树木生长在澳大利亚东部的雨林中，土著古比古比人称其为吉卜赛人。树木的叶子看起来柔软柔软，但是经验丰富的游客知道不要碰。甚至有警告标志，“当心刺痛的树”。

　　参加这项新研究的澳大利亚布里斯班昆士兰大学的生物化学家托马斯·杜雷克说，用树刷刷电​​就像“令人震惊”。神经科学家伊琳娜·维特尔说：“您会感到非常离奇的感觉：爬行，射击和刺痛，感觉就像被两块砖块撞向深处。” 。 Vetter指出，这种疼痛具有持久力，可以在洗澡或刮伤与树木接触的区域后的几天甚至几周后触发。刺毛由覆盖叶子，茎和果实的细小毛发提供。空心发是由二氧化硅制成的，二氧化硅与玻璃中的物质相同。毛发就像皮下注射的细小针一样，只要轻轻一碰，就可以将毒液注入皮肤。这可能是对饥饿的草食动物的防御，但是有些动物可以咀嚼叶子而没有任何不良影响。例子包括一些甲虫和热带雨林袋鼠.

　　研究小组着手确定什么化学物质导致了所有痛苦。首先，他们从头发上去除了有毒的混合物。然后他们将混合物分成单独的成分。为了测试任何一种化学物质是否会引起疼痛，他们将低剂量的每种化学物质注入了老鼠的后爪。其中一种化学物质导致小鼠摇动并舔爪大约一个小时。研究小组分析了这种化学物质，发现它们代表了一个新的蛋白质家族。这些产生疼痛的物质类似于有毒动物的毒素。研究人员在2020年9月16日的《科学进展》中报告了他们的发现。

　　引起疼痛的蛋白质研究小组发现刺痛的树毒素由36种氨基酸组成。氨基酸是蛋白质的基础。刺痛的树毒素是称为肽的小蛋白质。从未见过这些肽中氨基酸的特定顺序。但是他们的折叠形状看起来对研究人员很熟悉。维特说，它们的形状与蜘蛛和锥蜗牛的毒液蛋白相同。该图显示了触摸澳大利亚刺痛性树如何影响人类神经细胞。细胞膜上的钠通道打开，导致疼痛信号流到大脑。肽靶向称为钠通道的微小孔。这些毛孔位于神经细胞的膜中，并在体内传递疼痛信号。触发后，毛孔打开。钠现在流入神经细胞。这会发送一个疼痛信号，该信号从皮肤的神经末梢一直传到大脑。树毒素通过将通道锁定为其打开状态来起作用。沙布·穆罕默迪解释说：“因此，这种信号不断被发送到大脑：痛苦，痛苦，痛苦。”她是林肯内布拉斯加大学的进化生物学家，尽管没有参与这项研究，但她研究了动物对毒液的反应。

　　蜘蛛和圆锥蜗牛的毒液靶向相同的钠通道。这意味着新的肽不仅看起来像动物毒液，而且也像动物毒液一样起作用。这是趋同进化的一个例子，这是不相关的生物针对相似问题进化出相似解决方案的时候。一位进化生物学家，专门研究有毒动物。他在夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学工作。他指出，钠通道对于动物感到疼痛的方式至关重要。他说：“如果您观察所有会产生毒液并引起疼痛的动物，例如蜜蜂，锥状蜗牛和蜘蛛，那么许多毒液就会瞄准该通道。” “植物通过针对动物的相同行为来做到这一点真的很酷。”这些肽可以帮助研究人员更多地了解神经如何感知疼痛。它们甚至可能导致疼痛的新疗法。维特尔说：“由于它们的化学是如此新奇，我们可以将它们用作制备新化合物的起点。” “我们甚至能够将导致疼痛的东西变成止痛药。”