毒液的历史背景

自史前时代，人类就对有毒动物怀着一种敬畏之心。

同时，人类从远古时代，就开始使用毒液来作为武器或者治病救人。

公元前326年，亚历山大大帝在印度之战中遭遇了致命的箭毒。根据当时死去士兵的症状，这种毒液很有可能是蝰蛇的毒液。

蝰蛇

与作为武器形成鲜明对比的是，早在公元前7世纪，蛇毒就被当作印度式疗法以延长寿命、治疗关节炎以及治疗胃肠道疾病。

蛇酒

同样类似的情况，在墨西哥、中美洲以及南美洲的土著居民使用狼蛛毒液来治病救人。

狼蛛

到目前为止，现代科学的毒液研究一共研发出六种毒液衍生的药物。

最近的研究已经阐明了毒液的进化生物学，也提供了深刻的新型毒液药物的思路。有毒动物的世界分布

有毒生物非常普遍。所有已知的动物门都包含很多有毒的种类。据统计，地球上有超过22万种已知的有毒动物，大约占到了地球上已知动物类群的15%。这些有毒动物的分布，从深蓝色的海洋到辽阔的陆地，从沙漠毒蛇和蝎子到南极洲海葵和水母，你都能追寻到他们的踪迹。

然而，这些有毒动物的大多数毒液还没有被研究过。例如，无脊椎动物类群超过了现存动物的90%，但是我们对于他们的毒液却知之甚少。在很大程度上，这种负面的结果主要是由于我们缺乏合适的技术来研究这些小型动物毒素——毒液量少、罕见以及容易失活。毒液的进化

那么，毒液是如何进化而来的？我们对此知道的其实很少。

最近的一项对有毒动物的毒液多样化、进化以及毒液药理学的研究对毒液的进化提供了新的观点。

第一：毒素出现的时间长短。

关于对刺细胞动物的毒液研究发现，大多数古老的有毒动物已经从大约500万年前就已经进化出来。然而，古老的毒液和最近进化出来的毒液在速度、模式以及特性上都有所区别——因为更早进化出来的毒液会经历相对更长的选择性。譬如，锥形蜗牛毒素在进化上相对年轻，因而他们的毒素仍然处于非常强的多样化选择中。

锥形蜗牛

第二：有毒生物的器官进化。

关于对蜈蚣的研究提供了很多这方面的结果。。

有毒动物产生毒液的器官增加了另外一个关于毒液进化选择的压力，这一选择压力主导者毒液的表型和基因型。

在蜈蚣中，毒液产生的器官会限制毒液的多样性。然而，在锥形蜗牛以及猎蝽中会增强其多样性。蜈蚣改变了其第一对行走足而使其成为了附加足，这一附加足能够运输毒液并由真皮腺体进化出毒液腺体。

蜈蚣

猎蝽

然而，猎蝽则进化出两种形态不同的毒液纤体，这两种毒液腺体有着完全不同的生态学功能——一共毒液用于捕猎，而另外的一个毒液则用于防御天敌。与此类似的，锥形蜗牛的远端和近端腺体也分别用于运输捕食和防御的毒素。

对于动物而言，获得一种毒素的能力对其进化是具有变革性意义的，因为它改变了动物的捕食-天敌相互作用关系，这在很大程度上，让有毒动物从肉搏战向生化战得以转变。同时，这也使得他们可以防御比他们个头大很多的动物。毒液在哺乳动物中的靶标

在动物王国中，毒素的基本分子结构和他们的靶标都是实质相似的。这些靶标主要包括神经元离子通道和受体蛋白（大多数无脊椎毒素）以及与与血液凝固的一些蛋白（比如水蛭、蛇和蜥蜴）。

具体而言，河豚毒素的靶标就是电压门控型Na+离子通道，而海蜗牛毒素的靶标则为乙酰胆碱受体。这些离子通道和受体蛋白能够影响哺乳动物的各个生理学过程：例如呼吸和视觉过程。

毒液在医学上的应用

鉴于毒素能够影响包括人类在内的动物的各个生理学过程，那么它们也为人类的疾病治疗提供了很多新的思路。毒素的特异性、效能、稳定性以及毒素多肽分子的传播速度使得他们成为控制其分子靶标的完美候选分子以用于临床治疗。

一：治疗糖尿病。艾塞那肽——一种抗糖尿病药物，是一种从钝尾毒蜥提取的毒液多肽。

糖尿病

二：止痛药：齐考诺肽，一种来源于锥形蜗牛中的止痛剂。除此之外，科学家们还在锥形蜗牛中发现了单体的胰岛素。

三：海葵的多肽ShK能够治疗自身免疫疾病，

四：在临床上，以色列金蝎中提取的氯毒素被应用于显示大脑肿瘤。

五：蜘蛛毒素能够用于制作生态友好型昆虫杀虫剂。

展望

关于毒液的研究实际上要求很高的跨学科合作，包括有毒生物的生物学知识和生态学知识、有毒动物发育过程中的结构和功能、毒液的生化性质和药理学、毒液的病理生理学的影响等等。

随着人们对忽视的和尚未被研究的有毒生物获得了更多的信息，科学家们也正在建立一个新型的毒液分子数据库。今后的一个很大的挑战就是这一新兴领域中如何找到这些毒液分子的靶标蛋白。

最近关于毒液的进展已经极大的扩展了我们关于对已知的毒素的分子靶标的认识，也强调了毒素作为药理学资源的价值。这些研究的过程，对于人类认识进化生物学、化学生物学和发现新的治疗药物和开发生物杀虫剂有着非常重要的意义。