在法國餐桌上，人類有一道名菜——法式焗蝸牛，傷口它們?nèi)赓|(zhì)鮮嫩，修復(fù)是音正地道的法餐靈魂。不過，法國法餐里用的蝸牛蝸牛跟我們平時見到的不太一樣哦，它們大部分屬于大蝸?？疲℉elicidae），人類包括蓋罩蝸牛、傷口光亮大蝸牛、修復(fù)巧克力斑蝸牛、音正散大蝸牛等。法國

法式焗蝸牛（A）及其常用蝸牛物種（B）。蝸牛圖片來源：維基共享資源

其中，人類光亮大蝸牛（Helix lucorum）在我國俗稱為“法國蝸牛”，傷口其原產(chǎn)地為小亞細(xì)亞（即今天的修復(fù)土耳其），法國人稱其為“土耳其蝸牛”（法語為 Escargot Turc, Escargot 是蝸牛，Turc 是土耳其），和非洲大蝸牛這類野外入侵物種不一樣。

光亮大蝸牛在我國是養(yǎng)殖品種，年產(chǎn)量最高時可達(dá)上千噸，主要用于食品、化妝品原料以及作為寵物，野外的蝸牛通常壽命為 2~3 年，在沒有天敵的條件下壽命長達(dá) 10 年。

“法國蝸牛”不但好吃，而且好用！

美味的“法國蝸牛”有著諸多用處，蝸牛粘液主要含有蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)，包括尿囊素、膠原、彈性蛋白、乙醇酸、抗菌肽及糖胺聚糖，這些成分使蝸牛粘液具有再生和修復(fù)功能。例如，全球知名護膚品牌推出了各種利用蝸牛粘液制備的天然護膚品，其主要功能為保濕、美白和肌膚修復(fù)等。

除了在美食和醫(yī)美行業(yè)有用，在藥物化學(xué)家眼里，蝸牛還具有另外一種寶貴的化學(xué)成分：糖胺聚糖類多糖分子。前期研究發(fā)現(xiàn)，蝸牛粘液可作為生物黏附劑，能有效促進急性和慢性傷口愈合，而糖胺聚糖是其粘液的主要有效成分。

近期，我們團隊（中國科學(xué)院昆明植物研究所吳明一團隊）研究發(fā)現(xiàn)，光亮大蝸牛的身體和粘液中分別含有約 2% 和 9% 的糖胺聚糖。通過對多糖成分進行分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定，結(jié)果顯示這是一種全新的糖類分子，分子的主鏈上連接有獨特的側(cè)鏈，這種特殊結(jié)構(gòu)使其具有較強的促傷口愈合活性。

光亮大蝸牛的新型糖胺聚糖分子及其促傷口愈合作用。圖片來源：改編自參考文獻[1]

這種全新的糖類分子是什么？

從光亮蝸牛中發(fā)現(xiàn)一種新型且具有生物活性的多糖分子意味著什么，要說清楚這個，需要先介紹一下糖類分子。

說起糖，人們往往聯(lián)想到甜品，我們生活中接觸比較多的是葡萄糖和蔗糖，它們分別充當(dāng)能量補充劑和廚房烹飪調(diào)味品。

在化學(xué)家眼中，糖類分子按照單糖單元數(shù)量可以分為單糖（如葡萄糖）、二糖、三糖、多糖或聚糖，例如，蔗糖由葡萄糖和果糖組成；麥芽糖由兩個葡萄糖組成，其中含有 2～10 個單糖的分子也被稱為“寡糖”，而所謂“多糖”就是由很多單糖組成的生物大分子。

化學(xué)家眼中的糖。圖片來源：作者提供

糖類分子的多樣性有多大呢？

我們知道，DNA 信息是由 4 種脫氧核糖核苷酸編碼的，理論上，含有 10 個脫氧核糖核酸的 DNA 鏈的組合方式有 410 種。蛋白質(zhì)的組成單元是 20 種氨基酸，一個含有 10 個氨基酸的蛋白質(zhì)組合方式有 2010 種。

那么糖類呢，一個含有 10 個單糖的多糖，理論上有多少種組合方式呢？

首先要計算單糖的種類，根據(jù)單糖碳原子的個數(shù)，可分為戊糖（如阿拉伯糖、核糖、木糖）和己糖（如葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖、巖藻糖）（注：丙糖和丁糖不形成多糖，庚糖較少見）。每個單糖可能有 1～3 個不同位置的硫酸根取代；碳 2 位可能有氨基或乙酰氨基取代；單糖間的糖苷鍵連接可以是 α 或 β 構(gòu)象；每個單糖的位置可以在主鏈或側(cè)鏈……

多糖中，糖胺聚糖（通常含有己糖醛酸和己糖胺）是一個龐大的家族。糖胺聚糖家族分子結(jié)構(gòu)豐富，且具有多種多樣的生物學(xué)活性，是藥物化學(xué)家較為關(guān)注的一類分子。例如，透明質(zhì)酸常用于護膚品，起到保濕和填充效果；硫酸軟骨素可用作滴眼液和關(guān)節(jié)炎保健藥品；肝素和低分子量肝素是臨床常用的抗凝藥物；香菇多糖作為免疫調(diào)節(jié)劑，用于臨床的抗癌輔助用藥……

糖胺聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富多樣，該家族中甚至有少數(shù)帶有特殊側(cè)鏈，例如，前期科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種海參來源的糖胺聚糖帶有巖藻糖側(cè)鏈，這在多糖是比較罕見的。而這次新研究，則是科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)陸生蝸牛來源的糖胺聚糖具有獨特半乳糖側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。

特殊結(jié)構(gòu)的糖胺聚糖，有什么用？

科研人員將其發(fā)現(xiàn)的新型糖胺聚糖應(yīng)用于小鼠急性和糖尿病傷口模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它可有效促進炎癥改善、肉芽組織增生、血管新生和膠原沉積，從而加速傷口愈合，對比光亮大蝸牛和白玉蝸牛來源的糖胺聚糖，兩者具有相似的主鏈結(jié)構(gòu)，不同之處在于，前者具有半乳糖側(cè)鏈而后者不帶側(cè)鏈，通過對促傷口愈合活性的對比，發(fā)現(xiàn)前者的效果優(yōu)于后者，科學(xué)家推測，糖胺聚糖獨特的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)可能對活性具有增強作用。

兩種蝸牛源的多糖結(jié)構(gòu)對比。圖片來源：作者提供

糖尿病足潰瘍是糖尿病患者最嚴(yán)重且發(fā)病率高的并發(fā)癥之一，患者具有截肢甚至死亡風(fēng)險。傳統(tǒng)的治療方法包括局部清潔、使用抗生素和外科手術(shù)等，但效果有限且容易復(fù)發(fā)。近年來，也出現(xiàn)了一些新興策略，如干細(xì)胞治療、光動力療法、新型敷料等。然而，這些療法治療費用高昂，且需多次治療，還可能引起皮膚刺激等問題。因此，尋找安全有效、經(jīng)濟的新型藥物仍然是重要的研究課題。

糖尿病傷口模型及蝸牛糖胺聚糖的促傷口愈合作用。圖片來源：改編自參考文獻[1]

由于糖尿病傷口中存在過度且持續(xù)的炎癥響應(yīng)，阻礙了其從炎癥階段過渡到增殖階段，從而形成難以愈合的慢性傷口。因此，這種同時具有炎癥調(diào)節(jié)活性的天然糖胺聚糖可能具有潛在的臨床應(yīng)用價值。

光亮大蝸牛多糖的發(fā)現(xiàn)不僅豐富了糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)類型，也再次證明了天然產(chǎn)物在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用潛力。

目前，研究成果以 “Structural analysis and accelerating wound healing function of a novel galactosylated glycosaminoglycan from the snail Helix lucorum”在線發(fā)表在 Carbohydrate polymers 上，此促傷口愈合的天然糖胺聚糖已申請發(fā)明專利保護。

參考文獻

[1]Li Y, Wang X, Chen J, et al. Structural analysis and accelerating wound healing function of a novel galactosylated glycosaminoglycan from the snail Helix lucorum. Carbohydr Polym. 2024, 348:122900.

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[4]Singh N, Brown AN, Gold MH. Snail extract for skin: A review of uses, projections, and limitations. J Cosmet Dermatol. 2024, 23(4):1113-1121.

策劃制作

出品丨科普中國

作者丨林麗莎 李亞 王星梓 中國科學(xué)院昆明植物研究所

監(jiān)制丨中國科普博覽

責(zé)編丨董娜娜

審校丨徐來 林林