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传统医药植物的进化树为制药商提供线索

了解传统医学和生物勘探如何能加强对新型植物源药物的研发。立即了解更多!

作者:Ed Yong
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存在一种怪异的观念,将医学分为“天然”(来自植物;未被邪恶的制药公司污染;由森林动物通过静脉输送到您体内)和其他一切(由利润和毒药制成的“人造”药丸)。当然,现实是,我们医院和药房使用的许多药物都来自植物。柳树皮含有水杨酸,这是阿司匹林的主要成分。紫杉醇(Taxol)是从太平洋红豆杉树皮中分离出来的;如今,它被用来阻止癌细胞分裂。长春花提供了长春碱和长春新碱,这两种药物都用于治疗白血病。这些例子仅仅触及了植物界能给我们带来的,以及它可能仍然能提供的,微不足道的一部分。在数以万计的“传统医药”中使用的植物中,只有一小部分被测试过具有药用价值的化学物质。我们如何找到其余的呢?我们该如何进行“生物勘探”?一种方法是利用仍然依赖植物进行传统医药的土著居民的知识。当他们生病时,他们如何治疗自己?但这种方法存在问题。传统用途并不总是意味着实际的药用价值,而且选定的植物可能不会比周围的物种更容易产生有趣的化学物质。许多尝试遵循这些线索的做法都陷入了“药物开发死胡同”。更糟糕的是,整理传统知识涉及实地考察和培训,既昂贵又耗时。与此同时,分子生物学的工具变得越来越快、越来越便宜。公司可以负担得起收集大量的植物,并大规模筛选其成分化学物质。当你可以一次测试数千个样本时,为什么还要进一步筛选它们呢?但是,伦敦帝国理工学院的Haris Saslis-Lagoudakis认为,这种漫无目的的生物勘探方法是一个错误。对他来说,传统知识在指导我们寻找未来的药物方面仍然具有巨大价值。他通过创建一个包含来自新西兰、尼泊尔和南非开普敦的 20,000 多个植物物种的家族树(系统发育树)来表达他的观点。其中约有 1,500 种植物用于传统医药,这些植物并没有分散在整个家族树中,而是集中在某些分支上。“最热门”的分支包含比随机分布的植物多 60% 的传统用药植物。举一个例子,猫儿眼草Croton)和麻疯树Jatropha)是来自大戟科的近亲,在尼泊尔都用于治疗疟疾。“我们知道近亲可能共享它们产生的许多化学物质,”Saslis-Lagoudakis 说,“因此,我们的研究结果表明,在尼泊尔使用CrotonJatropha治疗疟疾是由于它们之间存在潜在的共有化学成分。” Saslis-Lagoudakis 还发现,人们倾向于使用来自这三个大陆的近亲植物来治疗影响相同器官的疾病。例如,来自无患子科(Sapindaceae)的成员在新西兰(Alectryon)、尼泊尔(倒地铃赛隆橡树)和南非(夹克梅)被用于治疗消化问题。考虑到这些地方如此遥远,而且它们的本地植物群截然不同,那些地方的人们很可能是独立发现他们当地植物的药用特性的。对 Saslis-Lagoudakis 来说,这些趋势表明,植物之所以能进入治疗师的药典,并非因为迷信或偶然。相反,是它们的药用价值——它们的生物活性——使它们有用。而且,由于药物制造商也在寻找相同的特性,传统用药植物之间的进化关系可以帮助指导他们的搜索。但是,伦敦大学学院的 Michael Heinrich 警告说,结果可能还有其他解释。Saslis-Lagoudakis 认为,传统用药植物之间的密切关系反映了它们的化学成分。Heinrich 则怀疑这是否反映了它们的“杂草性”。杂草更容易被发现和使用,而富含杂草的科——如菊科和唇形科——是传统药典的常见组成部分。“如果你要寻找治疗腹泻的东西,你会走到威尔士山去寻找一种稀有的地方性物种,还是就用你后院长出来的东西?” Heinrich 说。尽管如此,生物勘探者似乎已经在利用传统知识的道路上,即使他们没有意识到。当 Saslis-Lagoudakis 列出所有已产生已在使用或正在进行试验的化学物质的植物时,他发现它们更有可能属于传统医药所使用的类群,以及他家族树中的“热门”分支。在这些分支中,超过 80% 的物种带有问号。它们尚未被生物勘探公司检查,许多也未被传统治疗师使用。我们不知道它们含有哪些化学物质,而 Saslis-Lagoudakis 写道,它们“具有提供新药物的巨大潜力”。他认为,即使在廉价而强大的分子生物学时代,传统知识也能从三个方面提高生物勘探项目的有效性。它们可以告诉我们植物用于治疗哪些疾病,这有助于我们聚焦测试。它们可以揭示使用哪些部位,哪些器官可以忽略。它们还可以显示植物在使用前是如何加工的,这“表明了如何最好地准备植物样本进行测试。”“我们希望我们关于传统知识如何用于寻找新药的新方法能够将生物勘探者重新引导回传统医药,并鼓励更多的民族植物学实地考察,”他说。Heinrich 同意需要更多的实地考察,尤其是在“世界上许多未被充分研究的地区,如南部非洲、新西兰以及南美洲和中美洲”。但他警告说,生物勘探公司还会考虑其他因素,比如不同新化合物与现有化合物的差异程度,以及它们与现有金标准的有效性如何。这不仅仅是化学问题;它也是应用问题。**参考:** Saslis-Lagoudakis, Savolainen, Williamson, Forest, Wagstaff, Baral, Watson, Pendry and Hawkins. 2012. Phylogenies reveal predictive power of traditional medicine in bioprospecting. PNAS http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1202242109**照片**由Stan Shebs(左)和Neelix(右)拍摄

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