Mandë霍福德是美国纽约市立大学最大的学院亨特学院的化学副教授

图片显示Mandë Holford

来源:©纽约市立大学研究生中心

当谈到毒液和致命的猎人时,蜗牛可能不是你首先想到的生物。但事实证明,许多水生蜗牛物种与蛇、蝎子和蜘蛛一样,都拥有类似的毒液肽鸡尾酒。这些毒液肽可能是治疗包括疼痛和癌症在内的一系列疾病的关键。

曼丁哥人Holford在美国,研究这些动物是一个简单的选择。她说:“由于我在肽化学方面受过训练,当我发现毒液中含有大量肽时,我对此感到兴奋。”“有毒动物的种类很广,所以我想蛇?”不。蜘蛛,蝎子,在沙漠里开着蓝色的灯过夜?不。然后是海螺……海滩!我觉得很不错。她回忆起第一次看到蜗牛捕食鱼的情景,以及试图理解如此不寻常和意想不到的事物时的兴奋。

霍福德的研究重点是蜗牛毒液的进化、应用和分子水平上的理解,主要是在全球热带海洋中发现的一种掠食性蜗牛——terebid蜗牛。她的研究小组发现,菱齿蜗牛的毒液进化是趋同的,这意味着虽然蛇、蜘蛛和蜗牛是独立进化的生物,但它们的毒液成分和多肽相似。“大自然显然找到了一种有效的模式。但是为什么肽有一个二硫键桥,为什么它们以离子通道为目标,为什么它们如此特定,为什么它们如此有选择性?“霍福德希望通过在分子水平上研究这些肽的化学性质,以及对蜗牛的分类和系统发育进行整体研究,来回答这些‘为什么’。

资料来源:Mandë霍福德/亨特学院

霍福德的研究通过对不同种类的亮叶蜗牛的DNA进行测序,探索了不同物种间遗传变异的程度,从而构建了它们进化的图景。然后,这些知识可以用于确定哪些物种在进化上更多样化,因此可能具有先前研究过的蜗牛的替代毒液肽组成,以确定进化模式和潜在药理学线索的新研究目标。

最让我兴奋的是我们真的知之甚少

霍福德的跨学科方法在确定蜗牛毒液肽的替代治疗用途方面取得了突破。众所周知,毒液靶向与疼痛相关的离子通道,这使得毒液衍生物在疼痛治疗中有应用,霍福德的实验室是第一个发现它们抗癌潜力的实验室之一。他们最近发现,terebridsnail peptide, Tv1,能够选择性地抑制肝癌细胞的增殖,通过潜在地结合瞬态受体电位离子通道,这种通道在这种类型的癌细胞中过度表达。“你可以使用这些毒液化合物,不仅是为了它们在自然界中的传统用途,还可以回答其他无关但相关的问题。”我们知道毒液肽针对血液、大脑和细胞膜,使它们具有血液毒性、神经毒性和细胞毒性。在考虑治疗人澳门万博公司类疾病时,可以利用这些特征。”

实验室中的自然

研究背后的动力是一种基本的求知欲。霍福德说:“最让我兴奋的是,我们真的知之甚少,所以我们了解到的每一件事,我们都在为图景添加更多内容,我们得到了越来越多的故事。”“这是一个如此美妙的故事——我们试图将大自然的奇迹浓缩在实验室里。我意识到这是多么大胆,因为我们可能永远也达不到那一步。但能走在这条连接自然和人类的道路上,感觉很棒。”

图为terebrid蜗牛

来源:©Robert Clark

Terebrid蜗牛利用毒液肽捕食鱼、蠕虫和其他软体动物

她说的这条路并不是她想一个人走的,外联工作一直是她职业生涯的重要组成部分。例如,她与美国自然历史博物馆的合作BioBus该公司将活动和显微镜等设备送到可能没有实验室的学校,她的公司打电话给她杀手的蜗牛该公司生产Stem学习游戏。霍福德认为,鼓励所有人都能看到科学的乐趣是很重要的。

“我想让人们知道,科学是可以接触到的——它通常被描述为一个孤独的天才,他独自一人在偏僻的地方思考,然后突然发现了!”他们知道所有问题的答案,但根本不是这样的。”霍福德说。“科学在很大程度上是一个团队的努力;这与其说是天才的灵光一击,不如说是求知欲使然。我希望人们知道,科学家有很多种身份。”

在她的职业生涯中,她与世界各地的许多不同的科学家合作过。她的博士论文是汤姆•缪尔在纽约的洛克菲勒大学她在美国犹他大学开始了对肽毒素的博士后研究托托奥利维拉(她称他为蜗牛教父)。进一步的实习包括菲利普Bouchet她在法国巴黎自然历史博物馆(Paris Museum of Natural History)的实验室,以及巴拿马的史密森学会(Smithsonian Institute),在那里她第一次真正体验了野外工作,收集和观察蜗牛标本。霍福德现在住在纽约,他的研究仍然涉及许多探险。然而,随着全球大流行,旅行已被搁置,不可能进行实地收集标本的旅行。

霍福德实验室成员的照片

来源:©亨特学院

霍福德实验室利用自然来帮助解决人类的问题

霍福德说:“在像现在这样科学可能被严重压制的情况下,我们必须跳出思维定势。”她的下一个研究重点是通过在实验室人工培养毒腺来规避这些挑战。“我喜欢把它们叫做罐头里的腺体。人们可以像储存豆子一样储存它们。霍福德模仿着把罐头扫进购物篮。该图书馆将通过与汉斯聪明在荷兰的Hubrecht研究所。Clevers是类器官领域的先驱,最近从开普珊瑚蛇组织样本中培养出蛇毒腺,发现类器官能够产生毒液。霍福德计划将克利弗斯的类器官生长技术应用于蜗牛毒液腺,以创建第一个此类图书馆。她希望这将有助于克服旅行限制,并允许对濒危物种进行侵入性较小的研究,因为毒液可以从这些人造腺体中获取,而不是在野外破坏物种。

很明显,尽管受到限制,霍福德的研究进展并不像蜗牛一样慢。