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    蟲草常識

    研究:冬蟲夏草不含蟲草素和抗癌的噴司他丁,倒是蛹蟲草里有

    發布時間:2018/8/25 11:44:07瀏覽數: 164

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    蛹蟲草于柞蠶上的生長形態。 中科院上海植生生態所 圖

    蟲草有1500多種但不是所有的都抗癌。
    “如果在野外采挖到的冬蟲夏草測出含蟲草素,那么它一定是被污染了?!?br/>10月19日上午,中國科學院上海植物生理生態研究所研究員王成樹這樣告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn)。10月份,他剛剛獲得亞洲菌物學會頒發的“亞洲杰出菌物學家獎”。

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    王成樹剛剛獲得亞洲菌物學會頒發的“亞洲杰出菌物學家獎”。澎湃新聞記者 吳躍偉 攝

    19日晚上9時,他帶領課題組在國際學術期刊《細胞?化學生物學》(Cell Chemical Biology)上在線發表論文,宣布冬蟲夏草中不含蟲草素,并稱這是基因決定的。
    “因為冬蟲夏草中根本沒有蟲草素合成基因,蟬花中也沒有,”王成樹說。
    明星分子蟲草素尚未完成臨床試驗
    長期以來,蟲草素是一個明星分子,屢屢登上廣告,也多次引發訴訟和質疑。
    蟲草素一直被稱具有抗癌、抗菌等活性,但一直缺乏充分的臨床試驗證據。截至目前,食藥監部門尚未批準蟲草素作為藥物上市銷售。
    蟲草素的研究歷史可以追溯到1950年。當年12月,德國科學家在《自然》(Nature)發表論文,首次發現了蟲草素。但近70年來,人們一直不知道它是如何被合成的。

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    蛹蟲草  澎湃新聞記者 吳躍偉 攝

    蛹蟲草中含有蟲草素。王成樹課題組在研究蟲草素的合成路徑時,有了意外收獲。他們在蛹蟲草中發現一種抗癌活性成分“噴司他丁”。早在1991年,“噴司他丁”就作為抗白血病藥物,通過美國食藥監局(FDA)的批準,在美國上市。其產品主要通過化學合成的方法生產。
    含有“噴司他丁”,意味著蛹蟲草具有一定的抗癌功能。但不幸的是,冬蟲夏草、蟬花中既不含蟲草素,也不含“噴司他丁”。

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    各種各樣的蟲草,目前人類已經發現1500多種。受訪者供圖

    目前人類已經發現1500多種蟲草,王成樹課題組已對其中的18種開展了基因組研究。他們發現,只有蛹蟲草和九洲蟲草中含有“噴司他丁”和蟲草素。
    此外,一種霉菌構巢曲霉也可以合成“噴司他丁”和蟲草素。在野外,冬蟲夏草可能沾染上這種霉菌,從而含有微量的蟲草素。
    但也不能將冬蟲夏草一棒子打死。
    王成樹表示,他們在冬蟲夏草基因組中發現二十多個可能合成活性物質的基因簇,但截至目前,其基因功能未知。
    7年時間發現抗癌成分“噴司他丁”合成途徑
    “噴司他丁”這一抗癌活性成分可以作為衡量蛹蟲草質量標準的分子指標之一。
    王成樹表示,活性成分和分子指標是否明確,是中草藥走向國際市場時面臨的挑戰之一。而傳統中草藥除了中醫藥典籍上記錄的功效,還有哪些功效,還有哪些新的活性成分,這個問題的答案里有一座金礦。

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    蛹蟲草中的基因簇同時合成蟲草素(Cordycepin, COR)和噴司他丁(Pentostatin, PTN)。 中科院上海植生生態所 圖

     “噴司他丁”和蟲草素總是相伴出現。而進一步的研究證實,“噴司他丁”是蟲草素的保護傘。如果缺乏“噴司他丁”,蟲草素將被降解。
    王成樹透露,早在2011年,他們就測序了蛹蟲草的基因組,并發表了相關論文。但為了弄清楚了蟲草素的合成途徑、“噴司他丁”的合成途徑,他們又花費了近7年時間。
    這一最新論文發表時,該課題組原來的一位博士研究生已經畢業,目前在海外留學。
    攝入蟲草素不宜過量
    王成樹說,從青蒿治療瘧疾,到發現青蒿素;從蛹蟲草到發現“噴司他丁”,這是藥物研發人員要修煉的內功。
    王成樹表示,他們已經對“噴司他丁”和蟲草素合成途徑中的基因申請了專利保護。未來,這些基因有望應用在合成生物學上,利用其它細菌或植物來合成“噴司他丁”和蟲草素。
    此外,王成樹提醒,人們日常攝入蟲草素時,不宜過量。蟲草素的分子結構與腺嘌呤核苷酸非常相像,人類DNA或RNA合成過程中一旦摻入磷酸化的蟲草素,可能造成基因的變異或功能喪失。這是其抗癌的機理,但同時也可能對人體中增殖速度較快的細胞產生負面影響。在蛹蟲草中,研究人員觀察到,該真菌會將過量的蟲草素降解。
    王成樹推測,“噴司他丁”和蟲草素是蛹蟲草適應環境的“武器”,可用于對抗野外環境中其他微生物。

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    人工培育的蛹蟲草年產量已達1000多噸。圖為王成樹研究員在觀察蛹蟲草。受訪者供圖

    他們發現,蛹蟲草在家蠶的蠶蛹上生長時,合成“噴司他丁”的量最高;在米飯上生長時,合成的量有所減少;液體培養時,合成的量最少。其中的分子機理尚不清楚。通過在米飯上培養蛹蟲草,目前蛹蟲草的年產量大約1000多噸。

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    米飯上長出的蛹蟲草  澎湃新聞記者 吳躍偉 攝

    他說,蟲草并不神秘,但仍有許多生物學問題不清楚。昆蟲被真菌侵染,得了真菌病后,其死亡的殘體——菌蟲復合體,就是蟲草。自然界中,除了蛹蟲草,還有蜘蛛、螞蟻、蜜蜂、蝗蟲等類型的蟲草。人類已發現的1500多種蟲草,除了昆蟲類型不同,還有侵染的真菌種類差異。

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    蜘蛛蟲草  受訪者供圖

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    螞蟻蟲草  受訪者供圖

    除了研究蟲草,王成樹非常感興趣的還有真菌對昆蟲行為的控制。為什么被真菌感染后,蝙蝠蛾幼蟲要爬到距離地面兩三厘米的地方才死亡,然后長出冬蟲夏草?為什么螞蟻被真菌侵染后,要爬到樹枝的高處上死去?他希望解開真菌與昆蟲角力的更多秘密。

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