1克可毒死7万人的生化武器，如今竟化身止痛的灵丹妙药……
说起炭疽，很多人知道这是一种由炭疽杆菌引起的传染病。人吸入炭疽杆菌可能出现严重的肺部感染，人和家畜的皮肤接触炭疽杆菌，可能会溃疡坏死，形成焦黑的痂。因为这些致病能力，炭疽杆菌甚至还曾被恐怖分子用作生物武器，可谓臭名昭著。
然而，这种可怕的微生物在一些科学家的手中，却能发挥意想不到的益处。
现在，一项新研究的结果表明，这种可怕的微生物也具有意想不到的有益潜力——它的一种毒素可以消除动物的多种疼痛。这种特定的炭疽毒素可以改变痛觉神经元中的信号传导，并且当以有针对性的方式传递到中枢和外周神经系统的神经元中时，可以缓解处于困境中的动物。
2021 年 12 月 20 日，由哈佛医学院的研究人员主导的一项工作以 Anthrax toxins regulate pain signaling and can deliver molecular cargoes into Antxr2+ DRG sensory neurons 为题发表在 Nature Neuroscience 期刊，这项新研究的结果表明，炭疽毒素这一可怕的微生物毒素居然拥有令人意想不到的优点——可以使动物的多种疼痛消失。机制层面的探索发现，炭疽毒素可以改变痛觉神经元的信号，在传递到中枢和外周神经系统的神经元时，可以缓解动物的痛苦。同时，这项研究也为研发新的镇痛药物指出了新的方向。
在一系列实验中，研究人员发现炭疽毒素改变了培养皿中人类神经细胞的信号传导，在活体动物中也是如此。
将毒素注射到小鼠的下棘中会产生有效的止痛作用，从而防止动物感知高温和机械刺激。重要的是，动物的其他生命体征，如心率、体温和运动协调性，没有受到影响——这一观察结果强调，这种技术在靶向疼痛纤维和阻断疼痛方面具有高度选择性和精确性，而且没有广泛的全身效应。
此外，给小鼠注射炭疽毒素可减轻其他两种疼痛的症状：炎症引起的疼痛和神经细胞损伤引起的疼痛，通常见于外伤和某些病毒感染（如带状疱疹或带状疱疹）的后果，或作为糖尿病和癌症治疗的并发症。
此外，研究人员观察到，随着疼痛减轻，治疗后的神经细胞在生理上保持完整——这一发现表明止痛效果不是由于神经细胞的损伤，而是源于它们内部信号的改变。
在最后一步，该团队用炭疽蛋白设计了一种载体，并用它来将其他止痛物质输送到神经细胞中。其中一种物质是肉毒杆菌毒素，这是另一种以改变神经信号的能力而闻名的潜在致命细菌。这种方法也阻止了小鼠的疼痛。实验证明这可能是一种针对疼痛的新型传递系统。
第一作者 Nicole J. Yang 说：「我们的研究表明了一种新的策略，至少在小鼠实验中已得到验证，可以特异性使用这种细菌毒素针对疼痛神经元，而这几乎没有成瘾性」。
目前，这种方法仅仅在动物实验中得到了验证，其在人体中的安全性以及有效性还需要更加深入的研究。但我们仍然可以期待，这个曾令人谈之色变的生化武器，有一天会成为人们改善疼痛的新选择。
参考文献：
1. Nicole J. Yang et al.Anthrax toxins regulate pain signaling and candeliver molecular cargoes into Antxr2+ DRGsensory neurons.Nature Immunology.2021
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。