中国の赤頭ムカデ

中国の赤頭ムカデ
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	節足動物
亜門:	多足動物
クラス：	チロポダ
注文：	スコロペンドロモルファ
家族：	スズメバチ科
属:	スコロペンドラ
種：	S.ムティランス
二名法名
スコロペンドラ・ムティランス L. コッホ、1878

中国赤頭ムカデ（学名： Scolopendra mutilans）は、東アジア（基準産地：日本）に生息するムカデの一種である。平均体長は20cm（8インチ）で、湿った環境に生息する。^[1]

古代中国の伝統では、このムカデは治癒力があるとして使われてきました。発疹やその他の皮膚病に中国の赤い頭を当てると、治癒が早まると言われています。焼いて乾燥させたムカデは粉砕され、韓国では腰痛、癤、傷の治療に使われています。^[2]

S. mutilans は他のムカデに対して攻撃性がほとんどないことで知られており、これは巨大ムカデの中では非常に珍しい特徴であり、集団で飼育することが可能です。特定された化合物の抗菌活性は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌、ウイルス、寄生虫に対して報告されており、これがムカデが過酷で汚染された環境で生き延びられる理由であると考えられます。^[3]

メスは抱卵母であり、卵が孵化するまで体を卵に巻き付けて卵を守る。^[4]

S. mutilansはS. subspinipesとは腹脚の前大腿骨の棘が腹側、背側、内側で異なる。 ^[5]

ムカデの毒はほとんど研究されておらず、その成分はほとんどわかっていない。^{[6] [7]}中国アカゲムカデの毒にはRhTxと呼ばれる小さなペプチド毒素が含まれており、 TRPV1イオンチャネルの活性化を高め、局所的な灼熱痛を引き起こす。^[8]粗毒はマウスに対して有毒であり、血小板凝集を誘発すると言われている。^[2]さらに、10の異なるペプチドグループに属する26の神経毒が特定されている。^{[6] 2018年1月、中国の科学者は、}てんかん治療薬レチガビンの中にムカデの有毒な毒の解毒剤を発見した。^[9]

ムカデ毒に含まれる毒素の生物学的作用はほとんどわかっていない。S . mutilans毒毒素ペプチド (SsmTP) とS. mutilans 6と呼ばれるペプチドがS. mutilans の毒で特定された。SsmTP は 66 個のアミノ酸から成り、その組成は神経毒と非常によく似ている。このペプチドは毒管内に存在する。SsmTP は投与濃度に応じて細胞に毒性があることが判明した。SsmTP は低濃度では試験管内(生体外) で細胞増殖を促進するが、高濃度では細胞毒性がある。また、低濃度の SsmTP はプログラム細胞死 (アポトーシス) と炎症反応開始因子カスパーゼ 1 を阻害することで、細胞を酸化ダメージから保護する。^[10]

ムカデの毒と毒器官についてはほとんど知られていない。^{[6] [7] [11]}毒腺に関する研究では、表皮と表皮が裏返しになったようなものだと説明されている。毒腺は多くの上皮分泌単位から成り、それぞれが弁のような形をした排泄器官を持っている。ムカデ目（Scolopendromorpha）のムカデは、分泌単位の間に放射状の横紋筋が点在しており、一方の端は毒腺の内腔につながり、もう一方の端は末梢筋につながる。これらの筋肉は、毒を放出する際に腹腺を収縮させるのに使われる可能性がある。^[12] Scolopendridae種の毒腺は細長い円筒形で、内腔は腺のほぼ全長に渡っている。内腔が長いことで、さまざまな毒成分の分泌をより細かく制御できると考えられる。毒腺は各葯節の転子前節の外側の湾曲に沿って伸びている。^{[7] [12] [13]}

ムカデの毒には、他の節足動物とは非常に異なるいくつかの酵素が含まれており、タンパク質を分解する酵素であるメタロプロテアーゼが重要な役割を果たしています。ムカデの毒は骨格筋、心筋、ニューロンに影響を及ぼしますが、その影響は毒液中のより大きなタンパク質分子に起因します。^[7]

S. mutilansの毒には、10 のグループに属する 26 種類の神経毒様ペプチドなど、多様な神経毒が含まれています。特定された 26 種類の神経毒様ペプチドのほとんどは、クモ、ヘビ、サソリ、イモガイ、イソギンチャクに含まれる神経毒とは異なる分子構造を持っています。^[6]これらのペプチドの機能メカニズムは、前述の有毒動物の神経毒と似ていますが、その一次構造は独特です。^[6]いくつかは殺虫特性を持ち、電位依存性ナトリウム、カリウム、カルシウムチャネルに作用することがわかりました。^[14]精製された神経毒と未処理のムカデ毒はどちらも殺虫性が高く、未処理の毒はすべての精製神経毒よりも殺虫効果が著しく強いことがわかりました。^{[11] [15]}ムカデ毒は生化学的多様性に富んでいるため、医薬品や農薬として利用できるペプチド候補となる可能性がある。^[15]

他のムカデ類と同様に、 S. mutilans は獲物に毒を注入して殺す捕食者です。毒は、獲物を動けなくしたり、内部組織を破壊したりするために注入されます。^[16] Scolopendra mutilansを含むScolopendridaeの毒には神経毒が含まれており、多くのムカデの毒の重要な即効性成分であると考えられています。^[17]この種は主に生きた動物を食べます。植物質を摂取することもあります。その量はごくわずかだと考えられています。^[18]獲物を捕まえるには、このムカデは前脚で獲物をつかみ、通常は前肢で刺して毒を注入します。^{[19] [12]}ムカデについては、定量的な生態学的および行動学的研究はほとんど行われていません。^{[19] [20]}しかし、いくつかの研究では、ムカデは非常に選択的で、腹部ではなく頭部や胸部を攻撃する傾向があることがわかっています。^[19]腹部を噛まれた場合、ムカデは通常、獲物の位置を変えて頭部または胸部を再び攻撃します。毒の可用性は捕食反応に大きな影響を与えます。毒を抜いた後に通常の攻撃速度に戻るには、より大きな獲物を前にした場合、より時間がかかります。^[19]

これらの行動に関する研究では、ムカデが獲物の位置を変える理由は、毒液中の神経毒が四肢の動きや脳を制御する胸部神経節に到達する速度を高めるためであると示唆されている。^[19]この説明は、そのような神経節が胸部の腹部側（つまり腹側）にあることと、獲物の腹部に毒液を注入すると循環器系と腸内の体液が混ざって毒液が希釈され、毒液が効果を発揮するために必要な距離も長くなり、獲物を無力化する効率が低下するという仮定に基づいている。^{[19] [21] [22]}

獲物の向きを説明するために、他に2つの概念が提案されている。1つは、毒は生産コストが高いため、毒の保存が不可欠であるというものであり、もう1つは、獲物を特定の位置で攻撃する（つまり、獲物をムカデと同じ向きに揃える）ことで、毒が効力を発揮するまでムカデが獲物を十分に拘束できるというものである。^[19]

行動学的研究によると、ムカデは頭部付近を攻撃されると前肢で反撃し、後ろから攻撃されると最後の一対の脚（後ろ側）を上げて前大腿棘を露出させる（前大腿棘はムカデの末脚にある短くとがった構造で、棘は通常体に最も近い脚節にある）。^{[13] [23]}ムカデは警告姿勢に続いて末脚の爪を使って切り刻むような動きで攻撃することもあった。^[24]胴体を攻撃されると、ムカデは横に丸まり、前肢と末脚の両方で同時に攻撃者に近づく。警告姿勢をとったり防御のために刺したりする以外に、末脚は交尾中に掴んだり、首を吊るためのフックとしても使用される。^{[23] [25]}

現代の韓国では、S. mutilansやその他のScolopendra属の種が韓国の伝統医学で使用されている。ムカデは、関節の問題 (これが主な用途)、円形脱毛症、脳卒中、けいれん、リンパ管炎、しこりや腫瘤、腫瘍、有毒な腫瘍、癰、ヘビに噛まれたときなど、さまざまな医学的問題の治療に丸ごと使用される。^{[26] [27]}これらのムカデは、韓国の伝統医学で最も処方され、医学的に重要で、高価な昆虫/節足動物薬の 1 つと考えられていた。節足動物薬は通常、望ましい効果を得るために他の医薬品と混合して処方されるが、ムカデは単独で処方されることが多い。^[26]

中国では、S. mutilansは中華人民共和国薬局方に臨床応用が登録されている唯一のムカデ種である。この種のみがリストされているにもかかわらず、S. mojiangica、S. multidens、S. negrocapitisなどの他のムカデ種も臨床診療では代用として定期的に使用されていた。^[28]

S. mutilansと、前者の一般的な代替品であるS. mojiangicaの比較研究により、薬力学および毒性学において、この2種のムカデは同様の効果を持つことが判明しており、理論的にはS. mutilans をS. mojiangicaで置き換えることができることが証明されています。同じ研究では、動物のヘモグロビンや体重への影響、染色体異常試験、抗けいれん試験、試験管内真菌および細菌増殖への影響、急性毒性試験など、さまざまな分野で2種が同様の結果を示したことがわかりました。この研究では、2種のムカデは急性毒性と遺伝毒性が低いため、比較的大量に使用できることも示唆されています。^[29]

2 種のムカデは臨床診療では互換性があることが示されましたが、最近の研究ではムカデのタンパク質が臨床効果に大きな役割を果たしていることが示唆されたため、臨床応用における互換性については一部の研究者から再び疑問視されました。研究者らはプロテオミクスを通じて、S. monjiangicaとS. mutilansの毒は重複する配列の数やタンパク質とペプチドの前駆体が異なることを発見しました。さらに、両種にはタンパク質とペプチドのレベルで独自の前駆体も見つかりました。種はタンパク質とペプチドのレベルで異なるため、この研究の研究者らはムカデの種の互換性にはさらなる評価が必要であると結論付けました。^[28]

数百年にわたり、S. mutilansは伝統的な中国医学において癌治療やその他の治癒効果のために使用されてきた。^[30]現代の研究では節足動物薬は高い抗腫瘍効果があることがわかっており、ムカデはそのような薬の主要成分の1つである。これらのムカデからの抽出物は、HepG2細胞（肝臓癌）の増殖を制御するのに効果的であることが判明した。ムカデ抽出物が肝臓癌を軽減するメカニズムは、PI3 / AKT、STA3、およびMAPKシグナル伝達経路の調節に関連している。^[31]

この種の乾燥した全身の水抽出物には抗腫瘍特性があり、免疫反応の強化につながると報告されている。SPPCは多糖類とタンパク質の複合体で、粉末状にしたムカデの乾燥した体に熱湯を注ぐことで抽出できる。^{[32]マウスの臨床試験では、SPPCは特異的および非特異的免疫反応の両方を促進することで、マウスの}S180癌細胞の増殖を効果的に抑制することが判明した。H22を保有するマウスは、SPPCの投与により生存期間が延長したことが判明した。^[32]

節足動物であるS. mutilansは獲得免疫系を持たないため、自然免疫系で多数の抗菌ペプチドが生成されます。^{[30] [33]}

抗菌ペプチドであるスコロペンドラシンVIIがS.mutilansで発見された。このペプチドはアクチン重合を刺激し、ERK（細胞外シグナル調節キナーゼ）とタンパク質キナーゼB（Akt）活性を活性化することで、マクロファージの走化性移動も刺激された。スコロペンドラシンVIIは、 FPR1を導入したRBL-2H3細胞（肥満細胞）の走化性移動を刺激し、FPR1に直接結合することもわかった。 ^[34]

スコロピン1と2は、 S.mutilansの毒から同定された抗菌ペプチドです。これらのペプチドは、セファデックスゲル濾過とRP-高性能液体クロマトグラフィーによって同定されました。スコロピン1と2はどちらも、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方と真菌を含む強力な抗菌活性を示すことが報告されています。また、ヒトとウサギの赤血球に対して中程度の溶血作用があることも報告されています。^[35]

スコロピン1は抗菌剤としての可能性を秘めている。^{[30]スコロピン2は癌研究において}HeLa細胞の増殖を阻害できることがわかった。また、ミトコンドリアと結合してHeLa細胞内の経路におけるアポトーシスを調節できることもわかった。スコロピン2はマウス実験において副作用を引き起こすことなく腫瘍の成長を著しく抑制することができる。そのため、HeLa子宮頸癌治療の有力な候補と考えられていた。^[36]

キムらによる研究では、S. mutilansの栄養価を調査し、この種を伝統医学だけにとどまらず応用範囲を広げようとした。この種の栄養分析では、粗タンパク質 (約 55%) と脂肪 (約 26-30%) が高いことがわかった。必須アミノ酸は存在し、リジンが最も一般的 (必須アミノ酸全体の約 3.5%) で、ムカデに含まれる非必須アミノ酸ではグルタミン酸が最も一般的 (非必須アミノ酸全体の約 7%) であった。不飽和脂肪酸も存在し、オレイン酸が最も一般的 (約 41-48%) であった。水銀は検出されたが、その濃度は食品安全基準を下回っていた。ムカデのサンプルには病原性微生物は検出されなかった。これらの結果から、研究者らはS. mutilans が医薬品や食品成分になる可能性があることを示唆した。^[37]

ムカデに噛まれることとムカデを含む薬はどちらもアレルギー反応を引き起こす可能性があるが、2021年まで天然のムカデアレルゲンは特徴づけられておらず、公式に特定されたことはない。 ^[38] S. mutilansで発見された新規アレルゲンであるSco m 5は、Lanらによって特定され特徴づけられた最初の天然ムカデアレルゲンである。Sco m 5は肥満細胞の脱顆粒を促進する可能性があることが判明した（つまり、肥満細胞の脱顆粒は呼吸器の浮腫に関連している）。 ^{[39] [ 40]}臨床診療で使用されるムカデは投与前に煮沸する必要があり、医療用途でムカデの頭部を保存するか廃棄するかについては、頭部に毒腺が含まれているため議論が続いている。^{[40] [41]}

• SSM 不気味な毒素

ウィキメディア・コモンズには、 Scolopendra subspinipes mutilansに関連するメディアがあります。