當格倫·金擠蜈蚣毒液時，他不是為了獲取營養。他是在擠它們的毒液，而且這不是一件容易的任務。“我們用橡皮筋把它們綁起來，用一把電鑷子靠近它們的螯肢，施加電壓，它們就會排出毒液，”澳大利亞昆士蘭大學的生物化學家金說。
這些微升的液體可能掌握著一套新型止痛藥的關鍵。毒液是麻痺神經分子的天然倉庫，金的實驗室裡有400種不同的毒液，他正處於努力識別蜈蚣、蜘蛛、蝸牛和其他有毒生物的毒刺中的鎮痛劑的最前沿。
大型製藥公司一直在努力合成成癮性止痛藥（如嗎啡）的替代品，但在製造能夠靶向特定神經的分子方面遇到了困難。然而，毒液自然進化出含有這種特異性的分子。在實驗動物中，這些分子可以麻痺神經，而不會傷害身體的其他部位。許多研究人員的目標是電壓門控鈉離子通道，這種通道在疼痛感神經細胞中很常見。如隨附文章所述，阻斷一種特定的通道（稱為NaV1.7）可以阻止細胞向身體其他部位傳遞疼痛資訊。
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某些毒液成分具有恰當的形狀和化學活性，可以附著在通道的一個稱為電壓感測器的部分上，這種作用會關閉通道。去年，金鑑定出一種名為m-SLPTX-Ssm6a的毒液分子，它似乎是有史以來對NaV1.7最具選擇性的抑制劑之一。他在中國紅頭蜈蚣（Scolopendra subspinipes mutilans）的毒液中發現了它，這種蜈蚣可以長到20釐米長，並且有一對兇猛的鉗狀爪子。“如果它們咬到你，你會很疼，”金說。然而，這種分子對受傷的小鼠產生了完全相反的效果：在實驗中，它比嗎啡更能止痛。但它對血壓、心率或運動功能沒有不良影響，這表明它沒有像嗎啡這樣的鴉片類藥物那樣抑制中樞神經系統。
金的團隊生產了一種合成版本，以檢視該分子是否可以作為藥物生產。但令研究人員失望的是，這個版本的效果不太好。金懷疑他們最初製備的m-SLPTX-Ssm6a實際上含有另一種活性成分的痕跡。他正在進行進一步的蜈蚣擠奶，以尋找這種神秘成分。
蛇毒也是選擇性通道阻滯劑的來源。法國分子和細胞藥理學研究所的藥理學家安妮·巴倫從黑曼巴蛇的毒液中分離出了兩種止痛分子。“我們幾乎準備好進行臨床試驗了，”巴倫說。“我們已經在齧齒動物身上做了很多動物試驗來評估毒性。” 這些分子被稱為曼巴止痛素，它們阻斷外周神經細胞中特定的一組酸敏感離子通道，這些通道與鈉通道一樣，有助於細胞傳送疼痛訊號。幸運的是，曼巴止痛素對大多數其他離子通道沒有影響，這可能解釋了為什麼注射了這些物質的小鼠沒有明顯的副作用。
昆士蘭大學的生物化學家大衛·克雷克說，精確的神經細胞靶向不是毒液研究的唯一目標。如果毒液分子要作為止痛藥片吞服，它們需要抵抗消化系統的降解。2004年，美國食品和藥物管理局批准了一種名為齊考諾肽的止痛藥，該藥基於從毒錐蝸牛Conus victoriae中分離出來的分子。但是，該藥物無法承受胃的嚴酷環境，因此必須緩慢地泵入患者體內，這是一個繁瑣的過程。“齊考諾肽一直不是暢銷藥，”克雷克說。
克雷克已經開始重新設計源自錐蝸牛毒素的止痛藥。他的策略是將通常是氨基酸鏈的分子變成環狀。環狀結構更加穩定——體內的酶無法切斷末端。他將末端拼接在一起，並將環狀化合物口服給大鼠。結果證明，這種名為cVc1.1的化合物的效力是加巴噴丁（一種常見的神經痛治療藥物）的100倍。今年早些時候，在德克薩斯州達拉斯舉行的美國化學學會會議上，他公佈了另外五種環狀芋螺毒素，這些毒素在早期研究中也顯示出永續性。
研究人員認為，世界上有數萬種有毒物種，找到一種能夠擊中正確目標、堅固耐用且易於大量生產的化合物只是時間問題。“我們可能只知道這些毒液中1%的產品，”巴倫說。
大眾科學線上 在ScientificAmerican.com/dec2014/pain上觀看一個有希望的止痛藥靶點的動畫