在法國餐桌上，有一道名菜——法式焗蝸牛，它們肉質鮮嫩，是地道的法餐靈魂。不過，法餐裏用的蝸牛跟我們平時見到的不太一樣哦，它們大部分屬于大蝸牛科（Helicidae），包括蓋罩蝸牛、光亮大蝸牛、巧克力斑蝸牛、散大蝸牛等。
法式焗蝸牛（A）及其常用蝸牛物種（B）。圖片來源：維基共享資源
其中，光亮大蝸牛（Helix lucorum）在我國俗稱爲 " 法國蝸牛 "，其原産地爲小亞細亞（即今天的土耳其），法國人稱其爲 " 土耳其蝸牛 "（法語爲 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殖品種，年産量最高時可達上千噸，主要用于食品、化妝品原料以及作爲寵物，野外的蝸牛通常壽命爲 2~3 年，在沒有天敵的條件下壽命長達 10 年。
" 法國蝸牛 " 不但好吃，而且好用！
美味的 " 法國蝸牛 " 有着諸多用處，蝸牛粘液主要含有蛋白質和糖類物質，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複功能。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，其主要功能爲保濕、美白和肌膚修複等。
除了在美食和醫美行業有用，在藥物化學家眼裏，蝸牛還具有另外一種寶貴的化學成分：糖胺聚糖類多糖分子。前期研究發現，蝸牛粘液可作爲生物黏附劑，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（中國科學院昆明植物研究所吳明一團隊）研究發現，光亮大蝸牛的身體和粘液中分别含有約 2% 和 9% 的糖胺聚糖。通過對多糖成分進行分離純化、結構鑒定，結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鏈，這種特殊結構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麽？
從光亮蝸牛中發現一種新型且具有生物活性的多糖分子意味着什麽，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，它們分别充當能量補充劑和廚房烹饪調味品。在化學家眼中，糖類分子按照單糖單元數量可以分爲單糖（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爲 " 寡糖 "，而所謂 " 多糖 " 就是由很多單糖組成的生物大分子。
生活中的糖。圖片來源：圖蟲創意
化學家眼中的糖。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。蛋白質的組成單元是 20 種氨基酸，一個含有 10 個氨基酸的蛋白質組合方式有 2010 種。
那麽糖類呢，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，根據單糖碳原子的個數，可分爲戊糖（如阿拉伯糖、核糖、木糖）和己糖（如葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖、岩藻糖）（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 構象；每個單糖的位置可以在主鏈或側鏈……
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構豐富，且具有多種多樣的生物學活性，是藥物化學家較爲關注的一類分子。例如，透明質酸常用于護膚品，起到保濕和填充效果；硫酸軟骨素可用作滴眼液和關節炎保健藥品；肝素和低分子量肝素是臨床常用的抗凝藥物；香菇多糖作爲免疫調節劑，用于臨床的抗癌輔助用藥……
糖胺聚糖的化學結構豐富多樣，該家族中甚至有少數帶有特殊側鏈，例如，前期科學家發現了一種海參來源的糖胺聚糖帶有岩藻糖側鏈，這在多糖是比較罕見的。而這次新研究，則是科學家第一次發現陸生蝸牛來源的糖胺聚糖具有獨特半乳糖側鏈結構。
特殊結構的糖胺聚糖，有什麽用？
科研人員将其發現的新型糖胺聚糖應用于小鼠急性和糖尿病傷口模型，結果發現它可有效促進炎症改善、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構，不同之處在于，前者具有半乳糖側鏈而後者不帶側鏈，通過對促傷口愈合活性的對比，發現前者的效果優于後者，科學家推測，糖胺聚糖獨特的側鏈結構可能對活性具有增強作用。
兩種蝸牛源的多糖結構對比。圖片來源：作者提供
糖尿病足潰瘍是糖尿病患者最嚴重且發病率高的并發症之一，患者具有截肢甚至死亡風險。傳統的治療方法包括局部清潔、使用抗生素和外科手術等，但效果有限且容易複發。近年來，也出現了一些新興策略，如幹細胞治療、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的炎症響應，阻礙了其從炎症階段過渡到增殖階段，從而形成難以愈合的慢性傷口。因此，這種同時具有炎症調節活性的天然糖胺聚糖可能具有潛在的臨床應用價值。
光亮大蝸牛多糖的發現不僅豐富了糖胺聚糖的結構類型，也再次證明了天然産物在現代醫學中的應用潛力。
目前，研究成果以 "Structural analysis and accelerating wound healing function of a novel galactosylated glycosaminoglycan from the snail Helix lucorum" 在線發表在 Carbohydrate polymers 上，此促傷口愈合的天然糖胺聚糖已申請發明專利保護。
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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策劃制作
出品丨科普中國
作者丨林麗莎 李亞 王星梓 中國科學院昆明植物研究所
監制丨中國科普博覽
責編丨董娜娜
審校丨徐來 林林
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