昆士兰大学的研究人员通过测量细胞中单个通道的电流,揭示了蚂蚁毒液的工作原理,以了解它是如何引起疼痛的。
昆士兰大学分子生物科学研究所的Angelo Keramidas博士领导了一个研究小组,研究了西非蚂蚁(Tetramorium africanum)的强力刺痛,发现毒液中的一种毒素会引起受害者细胞内钠通道的过度刺激,从而导致极度疼痛。
Keramidas博士说:“这种蚂蚁咬伤会引起一系列疼痛症状,不仅是严重而持久的疼痛,叮咬部位会变红和发炎,还会出汗过多和起鸡皮疙瘩。”
“我们利用电生理学和药理学确定了这种毒素的特征,设备非常灵敏,可以记录通过单个钠通道的电流。”
非洲蚂蚁局限于热带西非和中非国家——从几内亚到扎伊尔——它们的疼痛症状与澳大利亚绿头蚂蚁相似。
“我们也很想知道这种机制是否存在于其他蚂蚁以及黄蜂和蜜蜂等昆虫的毒液中,”克拉米达斯博士说。
“这项研究是一个更大项目的一部分,该项目旨在了解毒液如何在分子水平上引起疼痛。
“它可以帮助我们开发治疗急性和慢性疼痛的新方法。”
该团队先前已经证明蚂蚁毒素与钠通道结合,钠通道是嵌入神经细胞细胞膜中的蛋白质。
“通过电生理学,我们能够看到毒素与钠通道结合,并劫持了通道内置的激活机制,导致过度活跃,”Keramidas博士说。
“负离子被吸引到通道上,而正离子被排斥,导致钠通道的过度活跃放大——这是我们以前从未见过的现象。”
“这种过度活跃导致疼痛信号的持续发射,解释了蚂蚁蜇伤的凶猛。”
“毒液激活了神经细胞膜上的多个通道,它们在很长一段时间内保持活跃,无法重置。
“我们认为这种过度刺激最终会导致刺痛部位麻木。”
这项研究发表在《生物化学杂志》上。