你可能在湖面上注意过常见的蓝绿藻，或者人们称之为“池塘浮渣”的物质。这层藻类实际上是一种名为蓝细菌的细菌，它也可能以粉色或红色等其他颜色出现，肉眼可见。
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所及斯卡格斯药学与制药科学学院的教授 William Gerwick 表示，蓝细菌也存在于海洋、悬崖、岩石、温泉及其他极端环境中。它们是古老的生物体，可追溯至大约 30 亿年前，是我们今天呼吸的氧气的最初来源。
蓝绿藻的益处
Gerwick 实验室的美国国立卫生研究院国家研究服务奖博士后研究员 Nicole Avalon 指出，虽然蓝细菌也能产生某些可能对人类和动物构成直接威胁的毒素，但如今也出现了一种新的可能性，即这种细菌可以用于治疗人类疾病。
Gerwick 说：“我们正在研究的正是这些化学物质，它们在抗癌治疗、抗寄生虫和抗炎药物等多个领域都具有潜在的应用价值。”
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蓝细菌能治疗癌症和阿尔茨海默病吗？
Avalon 希望从蓝细菌中发现新药，用于治疗癌症以及创伤性脑损伤、帕金森病和阿尔茨海默病等其他疾病。
蓝细菌目前被用于一种名为抗体-药物偶联物（ADC）的药物中。临床上使用这种药物治疗癌症，但它也可能用于治疗寄生虫或细菌感染等其他疾病。Gerwick 解释说，这种药物是一个“所谓的弹头分子”，它与一个抗体相连，这个弹头被导向癌细胞、疟疾寄生虫或任何需要被杀死的靶标。
“目前临床上五种药物中使用的主要弹头分子都来源于蓝细菌，” Gerwick 说。
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强效化合物
Dolastatin 10 是一种从海洋蓝细菌中发现的强效化学物质，它启发了主要的 ADC 细胞毒性弹头分子的开发。基于 Dolastatin 10 的 ADC 已被批准用于治疗不同类型的淋巴瘤和难治性膀胱癌。
Gerwick 已经研究了数千种天然产物，但注意到蓝细菌具有最大的药物潜力。其他人可能也同意这一点。佛罗里达大学的研究人员从佛罗里达海岸的一种蓝细菌中发现了一种名为gatorbulin-1 (GB1)的化合物。该研究称，这种化合物能与微管蛋白的一个新位点结合，而微管蛋白是抗癌药物的重要靶点。
另一种具有抗癌潜力的蓝细菌化合物是 apratoxin F。
Gerwick 说：“[它]通过一种相当独特的机制来杀死癌细胞，目前已获批准的抗癌药物中没有一种是通过这种机制起作用的。”
Gerwick 希望这种新机制能够治疗某些对其他药物无反应的癌症。虽然这种化合物在底特律亨利·福特医院系统的癌症实验室的小鼠模型中显示出疗效，但这个过程还远未结束。
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蓝细菌基因组
Avalon 说，一种化合物可能在实验室研究中显示出潜在的抗癌活性，但有些化合物效力过强，可能会引起不希望的副作用，例如对宿主细胞造成损害。
另一个挑战是获得足够的药物用于临床试验。Avalon 还说，蓝细菌的重要性不仅限于人类健康。
Avalon 目前正在研究蓝细菌的基因组，试图生产其他化合物，特别是那些能够靶向创伤性脑损伤后的继发性神经元损伤，或帕金森病、阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病的化合物。
其中一种化合物是几年前从蓝细菌中发现的，名为 gallinamide A。这种化合物是分解蛋白质的酶的抑制剂。研究表明，组织蛋白酶 B 和 L 在某些脑部疾病的发展中起着作用。同样，Avalon 表示，抑制组织蛋白酶 B 和 L 已被证明对脑损伤后和神经退行性病变中的神经元结局有直接影响。
“目标是识别出针对这两种蛋白酶的新抑制剂。一种有前景的化合物可能会促进一种药物的开发，从而直接影响继发性神经元损伤，” Avalon 说。
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蓝细菌藻的未来
尽管存在这些潜力，Avalon 强调她围绕蓝细菌的研究才刚刚开始。分离一个分子的结构、完全表征其结构，然后确定一个值得研究的生物活性，可能需要几十年的工作。
Avalon 意识到这个过程耗时漫长，但她说这是值得的。“认识到过去的成功对人类健康产生了非常直接的影响，这对我来说是一个巨大的激励。如果我能在促进一种药物上市的过程中扮演一个小角色，那将是非常了不起的，” Avalon 说。
对于已经研究蓝细菌约 40 年的 Gerwick 来说，这些海洋生物是“美丽的生物”，其潜力远超肉眼所见。
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