心理活性物質的演化起源

(SeaPRwire) –   人類依靠許多奇特的天然化學物質來活躍我們的食物和飲料,忍受疼痛,以及改變我們的觀點。我們使用咖啡、茶和南美洋茶中的咖啡因來刺激我們的身體和心理,紅椒粉或芥末中的辣素來豐富我們的食物,以及可待因或嗎啡來忍受傷害和手術帶來的疼痛。

最近,一些人也轉向使用如LSD等致幻劑來改變他們的觀點。事實上,研究人員正在開始測試它們是否可以作為心理健康疾病的新治療方法。

那麼,更大的問題是為什麼植物、真菌、微生物甚至一些動物會製造如生命保障、生命提升和甚至結束生命的性質的化學物質。作為一名研究植物和食草動物之間古老戰爭的進化生物學家,我的工作是幫助回答這個問題。通過這樣做,我們可能了解有關利用進化形成的化學物質的潛在風險以及潛在利益的重要信息。

就拿這五個例子來說:一些細菌製造的肉毒桿菌毒素既是科學上已知的最致命天然毒素之一,也是抗皺膚膚膚膚的活性成分。麵包黴菌用來防止其他細菌競爭果糖的一種用於儲存能量的毒素也是奇蹟藥物青黴素。遙遠相關植物製造的一種物質也是世界上使用最廣泛的精神活性物質:咖啡因。樅樹製造的一種毒素可以減緩毛蟲生長,也是有效的抗癌藥物Taxol,它可以阻止細胞快速分裂,如惡性腫瘤中的細胞。針魚使用的一種毒素也包含強大的鎮痛藥Ziconotide。

它似乎是為我們量身定做的。然而,當這些生物首次演化出製造它們的能力時,沒有人類存在。更進一步看,在許多情況下,我們似乎只是攔截了達爾文所說的「自然選擇」過程中部署的化學武器。簡而言之,許多我們使用和濫用的繁雜化學物質出現在地球上,是因為它們可以增強製造它們或通過飲食或微生物群吸收它們的生物的生存機率。

人類一直是這場戰爭的無意中受益者,同時也是時而的受害者。2017年我父親因酗酒而死,正好屬於後一類。他之所以死是因為無法停止飲用啤酒酵母製造的酒精乙醇 – 啤酒、葡萄酒和烈酒中的酒精。啤酒酵母製造乙醇是為了防止其他微生物與果糖競爭,並將能量儲存起來,作為一種有毒的私人儲備。

酵母並不孤單 – 考慮到吸收牛奶菊的毒性糖苷的帝王蛾毛蟲。當它們變成蝴蝶時,重新利用的植物毒素為它們提供了一種化學防護,免受飢餓的鳥類和其他掠食者的傷害。2019年,我與合作者使用遺傳學方法發現蝴蝶如何演化出抵抗體內自己的強心苷的能力。類似的由Digitalis鳶尾花製造的化學物質是治療心力衰竭的首批藥物之一。

當我父親去世時,我開始更清楚地看到我研究毒素進化的工作也是對我父親命運的一種反映。在他死於酵母毒素和我們研究有毒蝴蝶的同時,天然致幻劑也正值高潮。致幻劑是一類可以與我們大腦中血清素受體結合並激活它們的化學物質,包括「魔法蘑菇」中的血清素類似物Psilocybin,亞馬遜土著用於製備ayahuasca的DMT,科羅拉多河或索諾拉沙漠蟾蜍毒腺中的5-Meo-DMT,毒仙人掌和聖佩德羅仙人掌中的麥司卡林,以及一些真菌如生長在一些早晨花種子中的麥角生物鹼中找到的LSD類似物。

就像天然致幻劑在許多不同的生物中獨立進化一樣,世界各地的原住民文化也不斷地利用它們作為醫藥、精神實踐等。雖然在現代「西方」社會長期被禁止,但致幻劑正成為治療抗藥性精神健康疾病如酗酒和創傷後壓力緊張症候群的有效療法。

為什麼一些生物會製造致幻化學物質?可能是因為對雀雀同樂:像肉毒桿菌毒素、青黴素、咖啡因、Taxol和Ziconotide一樣,天然致幻劑可能是植物、真菌和動物用於防禦敵人的化學武器

雖然我們仍在努力理解生物製造天然致幻劑的起源和功能,但很明顯,它們的進化與我們無關。鑑於能力的演化發生在數百萬年前沒有人類存在的時候,我們最好研究和審查它們在自然中的真正功能,因為我們社會正重新審視這些強大化合物。基礎研究對於了解它們可能的藥理學作用以及可能的危害至關重要。通過研究這些雙面劍的兩面,我們可以了解更多有關它們可能的藥理學作用以及可能的危害。

5-Meo-DMT、DMT、Psilocybin、麥司卡林和麥角生物鹼本身就非常苦澀,所以動物可能在自然中避免它們,這本身就可以起到防禦作用。在製造5-Meo-DMT和DMT的植物屬中,如Phalaris屬的草可能對如羊等食草哺乳動物具有保護作用,因為它們會找到這些和相關但非致幻性化學物如gramine不適口。如果吃下,已報導過這些草可能引起的「Phalaris癲狂」情況,反映出這些生物鹼在草中的潛在神經毒性效應。

同樣,魔法蘑菌之所以會高度合成Psilocybin,一個線索可能來自於它們在受傷時會變藍。在這種情況下,兩種酵素將Psilocybin化學轉化為一系列連接在一起的Psilocin分子鏈。這些鏈就像靛青或一些單寧酸那樣,在氧化時也會變藍,可能會干擾消化道。雖然Psilocin是致幻體驗的原因,但這些體驗可能是蘑菌最終功能的無意後果。

考慮到它們作為藥物的潛力時,我強烈支持將致幻劑通過各種測試來評估它們的安全性和有效性,並將它們置於雙盲隨機對照試驗的金標,這在醫學上是最高標準。我深信致幻劑對許多心理健康疾病如酗酒都有很大潛力。也許它們真的能幫助我父親。

然而,致幻劑不一定是萬靈丹。到目前為止的臨床試驗規模很小,志願者都很有動機尋求治療。雖然非法、未經臨床監督和娛樂性使用這些藥物很普遍,但我們對它們在人體中的作用機制以及可能的風險仍知之甚少,尤其是對我們社會最脆弱的人群。

自然的教訓表明,天然致幻化學物質進化出來是為了驅趕敵人。雖然Taxol可以防止癌細胞分裂,但它也可以停止任何細胞的分裂,包括允許我們頭髮生長的細胞,這就是為什麼脫髮是一個副作用。很明顯,「天然」本身就不一定適合人體使用的概念。

本文由第三方內容提供商提供。SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/)對此不作任何保證或陳述。

領域: 頭條新聞,日常新聞

SeaPRwire為公司和機構提供實時新聞稿發佈,覆蓋超過6,500個媒體庫、86,000名編輯和記者,以及90個國家350萬台財經用戶終端。SeaPRwire支持英語、韓語、日語、阿拉伯語、簡體中文、繁體中文、越南語、泰語、印度尼西亞語、馬來語、德語、俄語、法語、西班牙語、葡萄牙語等多種語言的新聞稿發佈。