海綿——結構簡單的天然藥物寶庫

海綿是多孔動物門原始多細胞水生動物的統(tǒng)稱，它們由許多不同類型的細胞組成，沒有血液、神經(jīng)和肌肉等系統(tǒng)，也沒有口腔、消化腔和肛門等消化道結構。

海綿的體壁由兩層松散的細胞構成，體表有許多入水孔，它們是水流進出海綿的孔道。入水孔內(nèi)長著許多領細胞，領細胞鞭毛會不停地擺動，海水也由此被吸進、排出海綿體內(nèi)外。如此一來，海水里的微小生物、有機碎屑和氧氣等會被留下來成為海綿的食物，供海綿獲取營養(yǎng)，滿足生命所需。

海綿只有簡單的細胞分化，沒有真正的組織和器官分化，代表著一類演化上較為原始的生物類群。據(jù)估計，全世界至少有15000種海綿，它們外形變化很大，多呈塊狀、球狀、指狀、樹枝狀、杯狀或漏斗狀等，體形多數(shù)不對稱。

海綿大部分為雌雄同體，可進行有性繁殖，也可通過出芽、斷裂或者再生等方式進行無性繁殖。受精卵的發(fā)育可分為卵胎生和卵生。大部分海綿為卵胎生，即受精卵在母體內(nèi)發(fā)育成幼體后再被釋放到體外；少部分海綿為卵生，即受精卵被釋放到水中，在水中發(fā)育成熟。

海綿在海洋生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用：可以為一些小型動物提供保護和棲息場所，可以通過高效過濾海水改變海水環(huán)境，還可以通過濾食影響碳循環(huán)和能量流動。藥物學家在部分海綿體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些具有生物活性的化合物，如甾醇類、類固醇和核苷等，部分化合物被證實具有抗病毒、抗腫瘤等作用，其中最具代表性的是阿糖胞苷和阿糖腺苷，它們是結構簡單的海綿饋贈給人類的極其珍貴的禮物。

阿糖胞苷——癌癥患者的福音

阿糖胞苷從海綿中被提取而來，是人類仿生合成的 第一個海洋類抗癌劑，主要通過干擾脫氧核糖核酸（DNA）的合成來殺死癌細胞。阿糖胞苷與脫氧胞苷（DNA的成分之一）的結構十分相似，因而能夠替代脫氧胞苷在人體合成DNA時被使用，但結構上的不同又使得此時合成的DNA無法復制，進而達到殺死癌細胞的作用。

天然阿糖胞苷資源有限，主要依賴人工合成。1959年，阿糖胞苷首次成功合成。1969年6月，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準阿糖胞苷進入市場，當時主要用于治療急性骨髓性白血病、急性淋巴性白血病，隨后發(fā)現(xiàn)它對惡性淋巴瘤、肺癌、消化道癌等也有一定療效，故批準其為臨床抗癌藥物。阿糖胞苷是海洋類抗癌藥物研發(fā)的里程碑，也是第一種以改變核苷結構而發(fā)揮抗癌作用的藥物。除了抗癌，阿糖胞昔還具有抗病毒作用，可用于治療由各種皰疹病毒引起的感染，對病毒性角膜炎及流行性結膜炎等有一定療效。此外，在神經(jīng)系統(tǒng)的研究中，它也被用于控制神經(jīng)膠質(zhì)細胞的增殖。

阿糖腺苷——抗病毒良藥

20世紀50年代，研究人員從荔枝海綿的提取物中發(fā)現(xiàn)了海綿胸腺啶和海綿尿嘧啶兩種核苷，因該類核苷中的糖基為D-阿拉伯糖而非通常的D-核糖，故又稱阿糖胸苷和阿糖尿苷。研究人員以此為基礎，通過化學方法合成了其他阿糖核苷化合物，如合成于1960年的阿糖腺苷。1964年，研究人員發(fā)現(xiàn)阿糖腺苷具有抗病毒活性；1976年，其抗病毒有效性得到臨床確證。

阿糖腺苷具有廣譜抗病毒活性，不過對病毒無直接滅活作用。進入人體細胞后，阿糖腺苷會在酶的作用下轉(zhuǎn)化為有活性的阿糖腺苷三磷酸，可競爭性抑制DNA多聚酶和DNA合成，從而抑制病毒的復制。臨床上，阿糖腺苷主要用于治療單純皰疹病毒性腦炎以及免疫抑制病人的帶狀皰疹和水痘感染。其對皰疹病毒及帶狀皰疹病毒作用最強，對水痘帶狀皰疹病毒、牛痘病毒、乙肝病毒次之，對腺病毒、偽狂犬病毒和一些核糖核酸（RNA）腫瘤病毒有效，對大多數(shù)RNA病毒無效。

海綿這種結構簡單、演化原始的生物，不僅是海洋天然產(chǎn)物的重要來源，更為保護人類健康做出了重要貢獻。

【責任編輯】諶 燕