没有蛇，没有问题-科学家在盘子里制造毒液

发表在杂志上的一项新研究细胞概述了爬行类器官研究人员的发展;特别是角珊瑚蛇的毒腺类器官(麻麻。¹更重要的是，这些类器官能够产生毒液体外。

什么是类器官?

近年来，类器官已成为临床研究的宝贵资源，特别是用于研究某些疾病的分子机制和药物化合物的测试。

如果你不熟悉，类器官是三维多细胞的在体外模仿an的构造在活的有机体内因此可以在实验室的培养皿中用于研究器官如何在分子水平上工作。²

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蛇毒——一种有效的治疗药物

统计数据 表明每年有8.1万到13.8万人死于蛇咬伤。将这个数字乘以三，你就可以大致估计出每年因蛇咬伤而截肢的人数。

自19世纪以来，生产抗蛇毒血清的方法没有发生重大变化^th世纪。来自乌得勒支大学发育生物学和干细胞研究所的汉斯·克莱弗斯是这项研究的资深作者，他说:“很明显，对新疗法的医疗需求尚未得到满足。”

克莱弗斯的实验室通常专注于利用哺乳动物类器官进行研究。那么是什么激发了他们创造爬行类器官呢?

“我们想沿着进化树走下去，看看是否有可能从其他非哺乳动物身上培育器官。我们认为我们也可以利用这些文化来了解这种动物的生物学，”该研究的作者之一、休布莱希特研究所的博士生约里克·波斯特说188金宝搏备用技术网络。

波斯特继续说道:“ 一种吸引了我们大部分注意力的标志性爬行动物是蛇，它携带着能产生毒液的适应型唾液腺。每年有超过10万人被蛇咬死，但蛇的毒液中也含有许多分子，可能是有效的治疗药物。蛇毒腺类器官——除了是第一个爬行类器官之外——是一个有用的系统，可以用来对抗蛇咬伤或生物勘探毒液。”

类器官成功制造出具有生物活性的毒液

Hubrecht研究所的博士生Jens Puschhof说188金宝搏备用这项研究的第一个挑战是获取毒腺材料。“通过与Rijswijk的荷兰爬行动物动物园和当地的蛇饲养者合作，我们获得了珊瑚角蛇的卵，Aspidelaps lubricus在美国，我们可以首次尝试建立类器官培养，”普什霍夫说。

他继续说，“我们很快就找到了一个成功的培养条件，灵感来自于哺乳动物使用的胰腺类器官培养基，同时将生长温度从37摄氏度降低到32摄氏度。这种温度的降低对于获得生长至关重要，并且与蛇等冷血动物的平均体温一致。”

毒腺类器官的生长速度比科学家们预期的要快，一周后他们就能将它们分开并复制。

科学家们遇到的另一个障碍是，他们研究的蛇类器官中没有一个有注释的基因组。Post评论说:“目前只有几十种爬行动物的基因组被标注，这是一个昂贵、复杂和漫长的过程。考虑到存在500多种毒蛇，只有少数几种有注释。”

科学家们与位于莱顿的荷兰Baseclear公司合作，建造了一个新创本研究中使用的旗舰蛇的转录组。“这使我们能够进行详细的分子分析，使我们能够验证类器官培养物中的毒素表达，并证明这些毒素与实际组织准确匹配，”Post继续说道。

至少有四种不同的细胞类型可以从蛇毒腺类器官中区分出来，这些细胞被发现产生生物活性的毒液肽。

创造下一代抗蛇毒血清

类器官分裂的速度为未来的抗蛇毒血清制造带来了希望。该研究的作者之一，博士生Joep Beumer告诉记者188金宝搏备用“随着对关键毒液成分的了解不断增加，我们认为类器官可以作为一种工具，选择性地表达这些最相关的毒素。这种对毒液表达的控制和生产大批量标准化毒液的能力确实有助于下一代抗蛇毒血清。”

迈向强效药物的“生物银行”?

“我们目前正在与荷兰蛇专家Freek Vonk (Naturalis)合作，扩大我们的有毒类器官的范围。我们打算一起建立一个生物库，里面有50种与人类最相关的有毒爬行动物。例如，其中包括最致命的蛇，但也有蜥蜴吉拉怪物，它是一种有效的糖尿病药物(Exendin-4)的来源。我们希望这样的生物库可以作为研究毒液产物调控的平台，并为开始生物勘探提供细胞来源，”伯默说。

科学研究的一个关键组成部分当然是可重复性。看到Clevers实验室的工作激励了全球其他科学家成功地制造出蛇毒类器官，这是令人鼓舞的。Puschhof告诉188金宝搏备用“其他团队，其中包括美国的Sean B. Carroll和Christopher Chen，已经按照我们的方案成功地建立了蛇毒腺类器官。他们正在进一步开发这些工具，分别用于表观遗传学研究和生物技术应用。”

Hubrecht大学的博士生Yorick Post, Jens Puschhof和Joep Beumer接受了科技网络科学作家Molly Campbell的采访。188金宝搏备用

引用:

1. Post et al.(2020)。蛇毒腺类器官。细胞。DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.038。

2. De Souza。(2018)。瀑样。自然的方法。DOI：https://doi.org/10.1038/nmeth.4576。