【天然手性毒物 2. 】
(2. 可用于美容的剧毒物—肉毒杆菌毒素的手性)
肉毒毒素(botulinum toxin),又称为肉毒杆菌毒素,是一种天然的蛋白质毒素。是肉毒杆菌在肉类基质中的繁殖过程中分泌出的毒性蛋白质,具有很强的神经毒性。它是由两个结晶肽链组成的复杂蛋白质,分子式为C56H81N17O13S,分子量为1211.4 Da(道尔顿,高分子的质量单位)。肉毒毒素是间接抑制神经肌肉的肌动蛋白释放的特异性抑制剂,其作用机制与肌肉收缩有关。
肉毒毒素作为蛋白质结构,它是由多个氨基酸以肽氨键结合形成肽链,究其简单蛋白质来讲,它是手性的,而且是手性均一化的(均为L-型氨基酸)。当形成肽链后两端保留手性,此时它还应有蛋白质的手性立体结构。而整个肉毒毒素的复杂结构由两个结晶肽链组成,其中一个称为A肽链,另一个称为B肽链。A肽链为一个单肽链(轻链),长度为100个氨基酸,重量为100 kDa;B肽链为一个多肽链(重链),长度为150个氨基酸,重量为150 kDa。A肽链和B肽链通过两个硫键以及三聚体形成高度稳定的复合物。同时形成类似DNA的α-双螺旋结构。也就是说,肉毒毒素具有复杂而显著的手性结构,见下图所示。
肉毒毒素从一开始发现,它就是一种剧毒物,1820年,德国医生Justinus Kerner首次详细描述了食物源性肉毒毒素中毒的症状表现,它的毒性力度比氢化钾要强10000倍,最早曾被用来作为生化武器,它能破坏生物的神经系统,使人出现头晕、 呼吸 困难、肌肉 乏力等症状。19世纪末20世纪初,科学家们发现了通过加热可进行肉毒毒素灭活,并研究出肉毒毒素的提取技术。1986年,加拿大Carruther夫妇在用肉毒杆菌毒素治疗眼睑痉挛时,意外的发现了其良好的除皱效果。随后,他们相继用肉毒素对额纹、眉间纹、鱼尾纹进行了治疗,经过了一系列尝试,于1992年首先报导。Carruther夫妇就成了此项技术的发明者和先驱。
肉毒毒素在医疗美容领域的应用十分广泛,常用于疏松的肌肤、眼部皱纹、法令纹等问题的改善。肉毒毒素能够有效改善肌肤弹性、淡化皱纹和细纹,而且无副作用,因此被广泛应用于医疗美容领域。肉毒毒素的除皱机理是基于其双链结构的A肽链与B肽链的结合能够阻碍肌动蛋白的释放,从而达到抑制肌肉收缩的效果,从而达到抗衰老和皮肤紧致的目的。
此外,肉毒毒素还可以用于治疗头部痉挛性疾病,如面肌麻痹、颞下颌痉挛性疾病等。肉毒毒素的应用可以改善患者的肌肉收缩功能,使患者的症状得到改善。
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