岩沙海葵毒素

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岩沙海葵毒素（，简称PTX或PLTX），又称沙群海葵毒素或简称海葵毒素，是一種強烈的血管收縮劑，

岩沙海葵毒素是一種具有長碳鏈的多羥基和部分不飽和化合物，含有8個雙鍵。它有水溶性和脂溶性部分，40個羥基和64個手性中心。由於手性和可能的順反異構，它有超過1021種可能的立體異構。它具有熱穩定性，用沸水處理不會去除其毒性。它在水溶液中長時間保持穩定，但在酸性或鹼性溶液中迅速分解並失去毒性。

岩沙海葵毒素至少存在於熱帶和亞熱帶地區，由沙群海葵屬海葵和蛎甲藻属雙鞭毛蟲產生，或可能由這些生物體中的細菌產生。由於生物放大作用，它可以在更多的物種中找到，如魚和蟹。它也存在於生活在海綿、貽貝、海星和刺胞動物等產生岩沙海葵毒素的生物附近的生物中。1989年，岸义人及其同事合成了岩沙海葵毒素的羧酸，並於1994年合成了真正的岩沙海葵毒素。

歷史
發現
1971年，Moore和Scheuer發表的一項研究中首先從毒沙群海葵（Palythoa toxica）中分離、命名和描述了岩沙海葵毒素。他們測得其莫耳質量約為3300g/mol。他們還確定它是可能導致沙群海葵毒性的物質，但當時不確定海葵中是否還含有其他有毒化合物。

結構與全合成
1978年，通過等離子體解吸法測得岩沙海葵毒素的莫耳質量為2861 g/mol，並且有8個雙鍵。因為岩沙海葵毒素是一個很大的分子，所以需要一些時間才能闡明完整的結構（包括立體化學）。等人首先解出其平面化學結構，並於1981年1月發表了他們的結果。不久之後，Moore和Bartolini解出相同的結構，並於1981年5月發表了他們的結果。上述小組彼此獨立地解出全結構：

機制
岩沙海葵毒素的毒性是由於其與鈉鉀泵的外部結合，通過在鈉鉀泵內形成通道，如鈉、鉀等一價正離子可以自由擴散，從而破壞細胞的離子梯度。當岩沙海葵毒素與鈉鉀泵結合時，它會在開啟和正常構象之間不斷轉化，有90%概率為開啟構象。如果岩沙海葵毒素脫離，鈉鉀泵將回到閉合構象。在開啟構象中，每秒有數百萬個離子通過鈉鉀泵擴散，而每秒只有大約一百個離子通過正常運行的轉運蛋白傳輸。離子梯度的喪失導致紅細胞死亡和溶血，還會導致心臟和其他肌肉細胞的劇烈收縮。由於岩沙海葵毒素的作用機制與其他機制截然不同，因此最初並未被廣泛接受。這主要是因為沒有預料到提供主動運輸的鈉鉀泵可以通過結合化合物而成為離子通道。被視為鈉鉀泵機制證據的突破性研究是在釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）細胞中進行的。這些細胞沒有鈉鉀泵，因此岩沙海葵毒素不會影響它們。但是一旦它們被賦予編碼完整的綿羊鈉鉀泵的DNA，它們就會被岩沙海葵毒素殺死。

症狀
岩沙海葵毒素中毒的症狀及其出現的速度部分取決於暴露的程度和接觸途徑，例如是吸入還是通過皮膚接觸。哈夫病可能與岩沙海葵毒素有關，其特徵是橫紋肌溶解症和胃腸道問題。動物研究表明，血管擴張劑，如罌粟鹼和硝酸異山梨酯等可用作解毒劑。但只有在暴露後立即將解毒劑注射到心臟中才會顯示效果。

参考资料