編者按：為揭開科技工作的神秘面紗，科普中國前沿科技項目推出“我和我的研究”系列文章，邀請科學(xué)家親自執(zhí)筆，分享科研歷程，打造科學(xué)世界。讓我們跟隨站在科技最前沿的探索者們，開啟一段段充滿熱情、挑戰(zhàn)與驚喜的旅程。

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在法國的餐桌上，有一道名菜——法式焗蝸牛，被稱為地道的法餐靈魂，享有肉質(zhì)鮮嫩的美譽。不過法餐里用的蝸牛跟我們平時見到的不太一樣，它們大部分屬于大蝸?？疲?span style="font-style: italic; font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 14px;">Helicidae），包括蓋罩蝸牛、光亮大蝸牛、巧克力斑蝸牛、散大蝸牛等。

圖1 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）在我國俗稱為“法國蝸牛”，其原產(chǎn)地為小亞細(xì)亞（即今天的土耳其），因此，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的入侵物種不一樣，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，主要用于制作食品、化妝品原料以及作為寵物（是的，你沒聽錯）。雖然野外的蝸牛通常壽命為2~3年，在沒有天敵的合適條件下壽命可長達(dá)10年。

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不但好吃，而且好用！

“法國蝸?！辈坏梢宰龀擅牢?，還有著諸多用處。

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。例如全球就有知名的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，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。

圖2 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(xiàn)1）

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這種全新的糖類分子是什么？

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

糖往往讓人們聯(lián)想到甜品，在生活中，人們接觸比較多的是葡萄糖和蔗糖，分別充當(dāng)能量補充劑和廚房烹飪調(diào)味品。而在化學(xué)家眼中，糖類分子非常多樣精彩，按照糖分子中單糖單元的數(shù)量可以分為單糖（如葡萄糖）、二糖（即含有2個單糖的糖，例如蔗糖由葡萄糖和果糖組成，麥芽糖由2個葡萄糖組成）、三糖……多糖（或聚糖），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。

圖3 生活中的糖（A）和化學(xué)家眼中的糖（B）

（圖片來源：A來自Veer圖庫，B由作者提供）

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就有點多得數(shù)不清了。

首先要數(shù)數(shù)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，因此是藥物化學(xué)家較為關(guān)注的一類分子。例如透明質(zhì)酸常用于護膚品中起保濕和填充效果，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)劑在臨床用于抗癌輔助用藥……（注：化學(xué)家對以上這些具體糖分子的命名主要根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)特性和發(fā)現(xiàn)的來源等等，名字中不一定帶有糖字。）

糖胺聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)非常豐富多樣，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，這在多糖中是比較罕見的。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)。

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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)其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，對促傷口愈合活性進行對比發(fā)現(xiàn)，前者的效果優(yōu)于后者，因此推測，糖胺聚糖獨特的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)對活性可能具有增強作用。

圖4 兩種蝸牛多糖的結(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，具有截肢甚至死亡的風(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，這些療法存在治療費用高昂、需多次治療、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。

圖5 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(xiàn)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為題，已在線發(fā)表在Carbohydrate Polymers上。此外，該促傷口愈合的天然糖胺聚糖已申請發(fā)明專利保護。

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參考資料：

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.
2. ? Blessing Kolawole. Escargot Snails – What Does Escargot Mean in French.
3. Matoori S, Veves A, Mooney DJ. Advanced bandages for diabetic wound healing. Sci Transl Med. 2021, 13(585):eabe4839.
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.