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Dr. 史蒂夫·麦克西在皇冠app官方版下载的实验室里抱着一条无毒的蛇.

滑入蛇毒研究的世界

在本期播客中,皇冠app官方版下载生物学教授史蒂夫·麦克西博士.D.,有更详细的介绍 皇冠app安卓下载安装他是如何对蛇毒产生兴趣的,他发表的和未来的研究 其他狡猾的话题.

如果你在响尾蛇的领地徒步旅行,那么你可能很熟悉(也很害怕)。 of the rattling sound that alerts you to the nearby danger of a rattle蛇; however, 北科罗拉多大学的一位研究人员很兴奋.

皇冠app官方版下载生物学教授史蒂夫·麦克西博士.D.他从蛇毒的蛋白质中研究蛇毒 构造毒液对其他动物的影响. 他也对它感兴趣 在治疗领域有潜力对抗人类疾病,如癌症.

在这期播客中,Mackessy详细介绍了他是如何产生兴趣的 蛇毒,他发表的和未来的研究和其他狡猾的主题(全文) 在图片库下方\). 此外,请看下面他的研究实验室和蛇的照片 UNC房间.

史蒂夫·麦克西简介

 史蒂夫·麦克西博士.D.在奥利维亚·戴维斯(Olivia Davies)画的响尾蛇艺术品前摆姿势, 她刚从皇冠app官方版下载表演与视觉艺术学院毕业. Olivia也用了 混合介质,加入蛇皮(来自我们实验室)!)融入她的许多人 其中一幅在艺术与设计学院的主页上展出.

北太平洋响尾蛇骨架

一具北太平洋响尾蛇的骨架. Mackessy办公室.

Dr. 麦克西十几岁的时候就被其中一只咬了,他在 播客.

草原响尾蛇

这是一条草原响尾蛇,响尾蛇中最常见、数量最多的一种 发现于科罗拉多州. 它发生在东部平原和山区 海拔约9000英尺的适宜栖息地. 在某些地方也发现了它 西坡区.

史蒂夫·麦克西和一条猪鼻蛇

Dr. 麦克西与一条无毒的猪鼻蛇合影,这是许多蛇中的一种 在他的收藏中.

猪鼻蛇

猪鼻蛇的特写.

铜斑蛇

一条Trans-Pecos铜头蛇. 从这种蛇的毒液中分离出来的肽 是用来对抗II型糖尿病的吗.

女性响尾蛇

雌性杂交响尾蛇.

绿色Vine蛇

苏里南的一条绿藤蛇. 这条蛇是一种后毒牙蛇,这意味着它有 嘴巴后面的牙齿变大了. 这一物种的毒液具有分类特异性 神经毒素——这种毒素对鸟类和蜥蜴是致命的,它们是它们的主要猎物,但无害 哺乳动物.

斑响尾蛇

目前,他的实验室里有大约100条蛇,有有毒的,也有无毒的 在UNC. 这是一条斑点响尾蛇,它的毒液含有大量的 破坏组织的蛋白质毒素.

西南斑响尾蛇

一种西南斑点响尾蛇,发现于美国西南部的岩石地区.S.

响尾蛇摆姿势自拍

一条摆姿势自拍的响尾蛇!

侏儒褪色的响尾蛇

一只褪了色的小响尾蛇,在科罗拉多西坡一些干燥的地方被发现. 它是科罗拉多州发现的三种响尾蛇之一. 没有其他毒蛇 是在我们州发现的吗.

从蛇中提取毒液的第一步.

为了获得毒液,首先必须用一根刺将蛇从容器中安全地取出 蛇钩.

侏儒褪色的响尾蛇

一条迷你型的响尾蛇.

露出毒牙以提取毒液.

抓住蛇的头,露出毒牙后,毒液被放置 尖牙上方的校准玻璃毛细管. 卡拉·史密斯博士.D. 博士在读学生. 麦克西的实验室,拿着试管. Mackessy向他们表达了毒液.

从一条褪了色的小响尾蛇身上提取毒液

整个过程只需要几分钟,收集到的毒液量也各不相同 取决于蛇的大小和种类. 对于这条侏儒褪色响尾蛇,0.1-0.2 毫升毒液是典型的. 这一体积的毒液大约含有20到45个 几毫克的干毒液.

收集的毒液被记录下来,准备送往实验室

之后,收集到的毒液会被记录下来,准备送往实验室 冷冻干燥保存活动和储存冷冻直到使用.

电泳仪将提供毒液的“分子指纹”.

收集的毒液可以根据特定的目的经过各种测试和机器 研究的一部分. 图为凝胶电泳装置,将提供 毒液的“分子指纹”.

不同蛇毒的分子指纹图谱.

这些电泳后染色的凝胶图片显示了“分子指纹”。 许多不同的蛇毒. 在每个图表中,较大的蛋白质毒素位于 顶部,而较小的毒素在底部形成带状. 因为博士. Mackessy的 实验室研究毒液很多年了,我们知道某些毒素会形成条带 在凝胶中的某些地方,让我们能够快速识别许多蛋白质毒素, 仅仅是基于他们的波段模式.

高压液相色谱仪

本机是一种用于分析的高压液相色谱仪 毒液和毒液的各种成分相互分离.

保存在液氮中的癌细胞集合

Dr. 麦克西展示了一组保存在液氮中的癌细胞 极端的寒冷保存了细胞,为了让它们生长,它们被带到室温下, 在烧瓶中加入营养培养基,在37℃(~98℃)下孵育.6 ˚F). 他们是 在实验中使用毒液来评估对细胞生长的影响,细胞 生存等.

乳腺癌细胞

毒液被用于对抗癌症,目前仍处于测试阶段. 这里的图片是乳腺癌细胞. Mackessy学生的实验.

 下面是全文:

大家好,我是凯蒂·科德,北方大学的创意内容制作人 科罗拉多州. 我采访了Steve Mackessy,他是皇冠app官方版下载的生物学教授. 他的。 研究围绕着蛇毒,在蛇毒体内发现的蛋白质结构类型展开 毒液,以及毒液如何被用来对抗癌症等疾病.

如果你害怕蛇,那么他锁着的实验室里有各种各样的蛇 从地板到天花板可能有点像噩梦. 然而,这些动物应该这样做 要被保护和尊重,不仅因为它们有助于我们的健康, 而是因为它们不会特意去打扰人类.

在本期播客中,Dr. Mackessy详细描述了他是如何产生兴趣的 在蛇毒方面,他已发表的研究和未来的其他滑行课题.

Mammals, in general, are pretty fragile; it’s very easy as it were for a 蛇 to 使事物失去平衡,这正是毒液的作用. 所以,当他们注射毒液时,他们注射的是一种经过改造的 在毒液中进化和多样化-但它们是经过修改的调节化合物. 所以,这些化合物与我们身体血液中的化合物非常相似 判断血液是否会凝结. 还有蛇咬你的时候 很多响尾蛇都有大量类似凝血酶的物质 它们被称为酶,当它们注入时,它们会注入大量的调节因子 在错误的地点,错误的数量,错误的时间. 结果是 破坏了这个非常非常平衡的系统.

所以,所有这些不同的化合物同时对一些不同的 系统类型. 我们地区的草原响尾蛇有一种叫做“肌毒素”的毒素 A.“它是一种小肽,会干扰肌肉内钙的平衡。 细胞. 所以,当蛇咬老鼠的时候,老鼠 经历了所谓的超伸展. 它所有的四肢都是直的. 好吧,如果你想一下蛇想要做什么,老鼠是相当活跃的 动物,所以如果你能停止它,就像这样停止它,那就是蛇的 优势,这正是这种毒素的作用:它会导致老鼠死亡,但不会杀死老鼠 它是完全的,但它会使老鼠几乎瞬间瘫痪.

有很多不同的蛋白质,其中一些我提到过,会影响肌肉, 影响血液,其中一些影响神经系统,所以你可以得到所有 这些不同的化合物在一条蛇的毒液中含量不同. 但如果你观察眼镜蛇的毒液,并将其与草原响尾蛇的毒液进行比较, 这些蛋白质的组成非常非常不同,而且重叠 这些毒液的共同成分是非常少的吗. 事实上,眼镜蛇的方式 杀人和响尾蛇杀人本质上是完全不同的.

所以,这就回到了如果我们被咬了该怎么办的问题上? 我们必须用an 抗蛇毒血清是在羊或马体内产生的,它们制造 所有这些不同蛋白质的抗体. 如果是抗蛇毒血清的话 它的设计目标是响尾蛇,基本上对响尾蛇没有任何作用 眼镜蛇咬人,眼镜蛇咬人. 所以现在如果我们把它分布到全球, 我们找到了全球不同地区的各种毒蛇 这是一个非常复杂的谜题和问题,需要解决和处理,所以有人 比如在印度尼西亚,印度,非洲多哥的某个地方 它们遇到的物种非常非常不同,毒液也非常不同, 也。. 这又给我们制造了一个有趣的难题 这些国家应对蛇咬伤的人面临的医疗挑战.

一个个体的毒液中可能含有多达100种不同的蛋白质 蛇. 所以,我们感兴趣的是这些不同的化合物是什么,它们是什么 为蛇做些什么,如果我们能净化它们,它们也能为我们做些什么 将它们用作药物或某种诊断化合物.

在我的实验室里,我们做的很多事情是从蛇身上提取毒液,把它们拆开,然后询问 最基本的问题是:它们是否含有有趣的生物化合物? 在治疗上很有趣? 或者只是一种很酷的蛋白质?

你最近发表了什么研究成果?

我们研究毒蛇及其毒液的很多不同方面,还有这个 就报纸而言,夏天是一个特别多产的夏天.

今年早些时候,我们发表了一篇皇冠app安卓下载安装某种毒素影响的论文 从一种印度蛇的毒液中分离出来,以及它对一种特殊类型的影响 体外结肠癌细胞. We can culture 细胞 in the lab; these are typically harvested 从人类癌症.

这些癌症可以生长,然后我们用不同的化合物治疗它们 对他们的各种影响. 蛇毒通常是用来杀人的 像其他动物一样分解细胞,破坏细胞 没有任何参考资料是不那么有趣的. 但是有一些 这些化合物可以诱导细胞进入所谓的程序性细胞死亡 或者细胞凋亡,如果你能对有问题的细胞,比如癌症,这样做而不影响 其他细胞,那么你就有了一些潜在的治疗方法 药物开发,这就是我们在一些毒液化合物中寻找的东西.

我们刚刚在基因组学杂志上发表了一篇论文,这是皇冠app安卓下载安装 一种袜带蛇的基因组——这是我参与的一个项目 但它涉及了来自美国各地的二三十个人. 俄勒冈州有一种袜带蛇以剧毒蝾螈为食 这些蝾螈是有毒的,但袜带蛇可以对付它,所以有了这个 非常有趣的共同进化故事围绕着蛇和它的捕食者展开. 现在我们已经对整个基因组进行了测序,并对其生物学的许多其他方面进行了测序 我们可以通过观察它的基因组来理解.

我们处理过一些来自墨西哥的蛇. 事实上,同事们正在工作 在墨西哥城外收集蛇和毒液好几年了 一个月前,我们刚刚在《皇冠app安卓下载安装》杂志上发表了那篇论文. 和 这基本上是在谈论所有被发现的不同类型的蛋白质 在毒液中.

你的研究中最让你惊讶的是什么?

一是当响尾蛇袭击老鼠时,它们被称为 strike-and-release捕食者. 所以,响尾蛇会盘绕在老鼠的尾巴上 足迹,甚至是人类的足迹,因为老鼠在那里跑来跑去. 他们会坐在那里 盘绕几个小时,几天,甚至一个星期左右——非常耐心的动物——等待 一只老鼠过来了. 一只老鼠过来了,他们打了它,很快地咬了它 整个接触时间不到半秒. 老鼠跑了一小段距离 然后倒地而死. 蛇走不了路,看情况而定 皇冠app安卓下载安装老鼠对毒液的抵抗力以及毒液的位置 蛇注射了多少,它可能会立即下降,或者可能会走几米 或者5米远,所以现在蛇必须找到它.

嗯,他们有一种不可思议的追踪能力,你会想,“嗯,这使得 感觉. 当老鼠被毒死时,它的生理机能会变得疯狂. 它可能是 散发出各种奇怪的气味.“但是,如果你仔细想想,蛇 是沿着一种化学物质的轨迹,老鼠一直在这条路上跑来跑去, 今天,上周还有其他的,所以这个化学路径是不同的混合物 东西,不知何故,蛇能够沿着那条特定的轨道,通向 有毒的老鼠,和晚餐时间!

我们对此感兴趣已经有一段时间了,科罗拉多大学博尔德分校的一位同事也有兴趣 我在这方面做了很多很多年的研究. 它被称为 罢工引起的化学感觉搜索. 所以,在蛇袭击之后,它经历了舌头 轻弹,你可能见过蛇的舌头轻弹,这实际上是在装载 舌头上的化学气味,其中一些实际上告诉它哪里有毒 鼠标了.

如果把它注射到老鼠体内,那么蛇就能从统计学上区分它, 远远高于它对未被毒化的老鼠的攻击. 所以,我们决定 把毒液拆开,然后问这个问题,“好吧,有没有一种特殊的分子, 或者是一组分子,这使得它可以这样做?答案是肯定的. 有 里面有一种叫做分解素分子的小化合物,它是唯一的一个 当你给老鼠注射时,它会让蛇跟着它走 无论它走到哪里都是忠诚的.

皇冠app安卓下载安装分解素有几个有趣的现象. 一是它没有特别的毒性. 所以,如果你给一只活老鼠注射它,它不会对它产生太大影响. 所以,这是 无毒毒素.

另一件事是,对药理学家来说,这是一种非常有趣的分子, 这种情况已经持续了好几年了,因为它对 癌症细胞. 癌症从单个肿块发展成肿瘤,然后开始产生细胞 转移并远离肿瘤这时就变得非常危险了 因为这样你就可以在你的身体里建立肿瘤,这些不同的 各种类型的癌症会对我们造成严重破坏.

比如,如果你给一只感染了乳腺癌的老鼠, 如果你给它一种叫做铜头蛇的特殊蛇的崩解素,那么 肿瘤不会释放细胞,也不会形成类似的子肿瘤 和对照动物一样,肿瘤的大小也小得多. 有 有很多兴趣,包括在我们的实验室,从不同的 种类的响尾蛇和其他毒蛇,然后问,“这个能被用来做这个吗? 特定的癌症或癌症的转移性治疗?”

我们一直在研究的另一件事是我们所做的事情的影响 称为分类特定的毒素. 这些是什么,我们发现它的第一个是 一种叫褐树蛇的蛇. 这是一场生态灾难 特别是鸟类,但一般是小动物,在关岛 南太平洋. 这种蛇产生的毒液含有大量的毒素 毒液,当你净化它,看看它的实际结构,我们已经 把它结晶,观察它的三维结构,一个原子一个原子地, 它看起来和眼镜蛇毒液中致命的毒素几乎一模一样 你和我很好.

这种毒素对哺乳动物没有影响,剂量是致死所需剂量的100倍 对蜥蜴或鸟来说,这是一种致命的毒素,但对蜥蜴或鸟来说是无害的 对于哺乳动物. 这很酷. 这就引出了一个问题,“到底是怎么做到的? 那项工作?“我们知道这部分与氨基酸序列有关, 这些蛋白质是由单个氨基酸组成的,有一种特殊的 part of a molecule; they’re called three-finger toxins because they look like three 手指像这样朝下,中指实际上与特定的 我们体内的受体与神经和肌肉的交流方式有关.

因此,它取代了一种叫做乙酰胆碱的通讯分子,并起到了阻滞作用 乙酰胆碱的结合位点. 它是一种大蛋白质,所以一旦它进入那里, 小分子根本无法到达那里,受体就死了,所以你的神经 可以说:“合同! 合同!你的肌肉会说:“嗯。? 我什么都做不了.” So, 如果你被眼镜蛇咬了,瘫痪是一个早期症状,如果你的隔膜 你疯狂的神经受到损害,你停止呼吸,这就是人们 被眼镜蛇和金环蛇之类的东西咬伤会有麻烦.

这种来自褐蛇的毒素应该有同样的作用,但它对哺乳动物没有作用, 但对鸟类和蜥蜴来说确实如此. 我们正在调查那里到底发生了什么, 在这个过程中,我们还观察了许多不同的蛇. 现在是一些新世界 蛇-新世界热带地区:中美洲,南美洲-结果是一些 它们都有一种非常相似的毒素. 这很有趣,因为 棕树蛇和新大陆蛇是远亲,但是 它们都使用相同的基本策略来定位它们最喜欢的食物,它们是 蜥蜴和鸟类.

这些都是经过进化的天然化合物,在某些情况下,进化了数千万种 对于水母和蜗牛这样的生物来说,这需要数年,有时甚至是数亿年, 因此,一些真正特殊的相互作用的可能性很小 没有副作用的几率真的很高. 如果我们不能直接使用这种分子, 现在我们有一些很好的化学家可以改变这个分子 让它更强大,也许更小,甚至更具体,所以我们 可以使用天然化合物来告诉我们新药的设计吗 董事会.

我想说蜥蜴的唾液被用来治疗II型糖尿病,所以有一种药 它是从吉拉怪的毒液中提取出来的,而且控制起来非常非常有效 某些类型的二型糖尿病. 它就像是一种神奇的药物 有些人.

我猜你这辈子肯定被蛇咬过吧. 你有?

我15岁的时候在愚人节被咬过一次,那是一个南方婴儿 太平洋响尾蛇是一个朋友带到我家来的. 我用 然后我决定抓着它的尾巴,就像你 这是不应该的,这条蛇只有一英尺长或更短,然后就啪地一声! 只是 就这样,它翻了个身,打在我的左手上. 所以,我要花 接下来在医院待六天.

我在被咬后二十分钟内赶到那里,然后在那里坐了四分钟 在急诊室里等他们几个小时. 我看着我的手 很好,它开始吞噬我的手指,然后移动到我的手,然后 顺着我的手臂往上走,最后我的手臂一直肿到肩膀, 大约两倍,我的手指像小香肠. 我几乎不能移动它们. 他们给了我一些抗蛇毒血清让我在医院观察,我 在那里一共呆了六天,如果你在医院里住过 在过去的10年里,你知道突然间就倾家荡产了. 事实上,抗蛇毒血清在 美国.S. 价格贵得离谱,它的价格从2500美元左右的低价 每瓶高达1万美元.

当我还是个孩子的时候,我就对有鳞的东西很感兴趣. 我是在 加州南部,距离圣盖博山脉山脚大约三个街区, 我们没有太多的钱和机会,所以我们只能去徒步旅行. 所以,我们偶尔会在那里看到蛇,我对它们很感兴趣.

我从一个朋友那里得知有个人卖蛇给动物园,所以他需要 有人来帮忙打扫笼子. 所以,当我12、13岁的时候,我就这样做了. 和 后来他和另一个同学开了一家公司,所以整个高中我的工作都是 照顾一个这么大的房间,四面墙都有笼子,一直到天花板 在你能想象到的世界上最毒的蛇中:吐口水的眼镜蛇, 曼巴,眼镜王蛇等等. 我17岁的时候被人赶了出来 房间里有一条14英尺长的眼镜王蛇,这很有趣. 这让我思考,“嗯, 我得到3美元.50美元一小时,也许是时候让老板来处理这件事了 问题.”

那么,科罗拉多州的人们能做些什么来避免被咬呢? 如果它们被咬了, 他们应该怎么做??

在科罗拉多州,我们总共只有三种响尾蛇:草原响尾蛇,侏儒蛇 褪了色,还有其他几种西部响尾蛇都属于这个物种 被称为西部响尾蛇的一揽子计划,现在已经被打破了.

如果是在科罗拉多州的3月底或4月初到9月底之间,那就是 一般来说,蛇活动的月份,所以这个时候你可以期待它们在上面 表面.

最重要的是要记住这一点,如果你要在小径上徒步旅行,你 真的应该带上某种防护装备吗. 现在,天气热的时候,很好 穿敞开的鞋子和短裤之类的衣服. 当我带我的学生去球场的时候 我说我不在乎你穿什么 你的腰部,但是你需要牛仔裤和靴子,这样可以让你保持身材 更安全的.

常识,意识到蛇可能在这个地区,知道一点 皇冠app安卓下载安装它们的习惯:它们确实喜欢坐在小径旁边的线圈上,所以有 当一个人赤脚走过的时候,它可能看起来很温暖 小老鼠之类的东西,蛇可能会袭击它. 显然,如果你 踩上去,蛇就会采取防御行动,你可能会被咬进去 那种时尚. 但是在美国.S.被蛇咬伤的最大风险来自哪里 有意的处理,大约75%到80%的咬伤是雄性的, 大部分的咬痕都在手上,所以这说明大部分是 不是意外.

如果你被咬了,有句谚语是“时间就是组织”.’所以,他们指的是什么 事实上,蛇毒的作用一直持续到咬伤不起作用为止 瞬间. 虽然. 当我被咬的时候. 我几乎马上就能看出来,因为 感觉皮肤下面有什么刺激的东西,就像皮肤下面的火一样. 所以,一般来说,大多数响尾蛇咬伤都会有这样的地方 会马上感到局部疼痛. 但情况会变得更糟 时间,所以你能越快到达医院越好.

你还有什么要说的吗?

我一直喜欢说的一件事就是保护的各个方面和需要 这些动物. 如果你能把这些被视为害虫的动物带来 还有害虫之类的东西,如果你能把它们带到 对人们的经验,然后突然间他们对他们有了更多的了解, 他们可以欣赏到他们实际上有一些非常有趣的品质.

它们很常见的事实意味着它们会带走很多东西 老鼠和其他啮齿动物,当然,这些动物通常是带菌者 对于我们可能得的疾病. 鹿老鼠,一只可爱的小鹿老鼠能带来汉坦病毒 去你家,那可不太好. 这些东西对支票很重要 自然系统中的平衡,如果你把它们抹去,各种不可预测的平衡, or unseeable, changes can occur, and often times, they’re not what we’d think; they’re 不会对我们有利的.

所以,我试着向人们传达这一点,让他们欣赏这些动物 近距离看,它们很危险,但从远处看,它们很有趣. 和 如果你不去管他们,大多数情况下,这就是将要发生的事情,他们会 别烦我们.

冲击波的 Katie-Leigh订单

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