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每年,近50萬只鱟遭到人類捕捉并活體放血,一種前所未有的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)正由此而生。 相對的,這種古老生物似乎從未得到過人類的友善對待。
神奇的粉藍(lán)色血液 人們見到這種血液的第一印象是,它是藍(lán)色的,粉藍(lán)色。 但顏色并非鱟血最特別的地方。鱟又稱馬蹄蟹,足可追溯至泥盆紀(jì),當(dāng)時(shí)恐龍尚未崛起,原始魚類剛剛問世。隨著時(shí)間推移,同時(shí)代的古生物不是進(jìn)化就是滅絕,惟獨(dú)鱟過了4億多年仍保留其原始相貌。 一種獨(dú)特的化學(xué)物質(zhì)讓鱟血堪稱神奇。“抗脂多糖因子”只能在其血細(xì)胞中的變形細(xì)胞里找到,它對細(xì)菌極其敏感,并且會(huì)將細(xì)菌封存在血塊中。 制藥公司利用這種生物特性,通過分解其血液中的變形細(xì)胞,提取抗脂多糖因子,用來檢測血液或其他溶液是否無菌—即使是濃度僅為萬億分之一的細(xì)菌內(nèi)毒素,也能被鱟血中的提取物甄別出來,并轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;凝膠”。 “凝膠”一詞由抗脂多糖因子的發(fā)現(xiàn)者之一佛瑞德·班提出。“凝膠會(huì)阻止細(xì)菌進(jìn)一步擴(kuò)散,但不會(huì)將其殺死。”1956年,班在宣布發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)的論文中寫道,“凝膠或血塊性狀穩(wěn)定,這種狀態(tài)可在室溫下維持?jǐn)?shù)星期。” 反之,如果受測溶液未被污染,就不會(huì)出現(xiàn)凝塊,則可判定該溶液無菌。 通過鱟血進(jìn)行無菌測試的過程,被稱為“鱟變形細(xì)胞溶解物(LAL)測試”。LAL測試十分簡單,幾乎可在瞬間得到結(jié)果,完勝“兔子菌落”實(shí)驗(yàn)—這種過程緩慢、費(fèi)用昂貴的實(shí)驗(yàn)一直為制藥公司所詬病。 現(xiàn)在,鱟血測試已發(fā)展為龐大的產(chǎn)業(yè)。“由美國食品藥品監(jiān)督管理局授權(quán)生產(chǎn)的每種藥物,都必須經(jīng)過LAL測試。”美國公共電視臺(tái)《PBS 自然》紀(jì)錄片指出,“植入起搏器、假肢等外科手術(shù),也需要預(yù)先進(jìn)行這種測試。” 無害的鱟血“收割”并不存在 人們從這種名字拗口的海洋生物那里收到禮物,利用它們血液中潛藏的化學(xué)能力,每個(gè)曾接受注射的美國人都受到過鱟的保護(hù)。 制藥公司需要大量鮮活的鱟貢獻(xiàn)血液,而這來得并不難。每當(dāng)交配季節(jié)到來,鱟就從海底大量游向淺灘。這時(shí),捕鱟人只需在淺灘漫步,就能輕而易舉地將它們從藏身處抓出來。 這些捉來的鱟會(huì)被切開心臟附近的組織,放出30%的血液。血主要用來提取LAL,并以每夸脫(0.946升)1.5萬美元的價(jià)格賣給制藥公司。 “被獻(xiàn)血”的鱟會(huì)得到一些蘋果汁和動(dòng)物餅干以助恢復(fù),之后很快被送回大海。為了防止它們被誤捉然后再次放血,放生地點(diǎn)與捕捉地點(diǎn)往往相距甚遠(yuǎn)。從捉到放,整個(gè)過程大約要花一至三天。 有數(shù)據(jù)顯示,10~30%的鱟在放血后難逃死亡命運(yùn)。業(yè)內(nèi)人士稱,放血不會(huì)造成鱟大面積死亡,因此對種群影響不大。但美國新罕布什爾大學(xué)和普利茅斯州立大學(xué)的研究者對此存疑。他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,完全無害的“鱟血收割”根本不存在,放血正在擾亂整個(gè)鱟族群的行為,即使它們沒有直接喪命。 事實(shí)上,與正常樣本相比,被放血的鱟行動(dòng)更加遲緩、易于昏睡,也較難對抗潮汐。放血對雌性影響更甚,而這將嚴(yán)重減少其交配和產(chǎn)卵幾率,進(jìn)而影響種群延續(xù)。 “鱟喜歡海岸線,我們也是” 第一批鱟的利用者并非來自生物醫(yī)學(xué)界。早在殖民時(shí)期,鱟就被用來制作尿素肥料。 進(jìn)入20世紀(jì),用鱟施肥已成為美國特拉華灣附近的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。人們把鱟蒸熟并埋進(jìn)地里,為土壤施肥。當(dāng)?shù)孛磕瓴东@的鱟多達(dá)幾百萬只,有些被拿去喂豬。 捕殺鱟的歷史漫長而持久,這個(gè)種群因此快速縮減。上世紀(jì)70年代,由于鱟減少,相關(guān)制肥業(yè)日漸衰落直至消失。但90年代后,大肆捕捉再度興起—漁夫們發(fā)現(xiàn),鱟可以用來誘捕海中的大型蝸牛:蛾螺。 鱟似乎從未得到過人類的友善對待,也絲毫沒有引起人們面對可愛小兔子時(shí)那樣的憐憫之心。在佛瑞德·班之前,人們對鱟的了解只有兩點(diǎn)—鱟是遠(yuǎn)古物種;它們喜歡海岸線,我們也是。 海岸線可謂各類細(xì)菌的棲息地,班推測,正是這種環(huán)境促使鱟進(jìn)化出神奇的化學(xué)防御系統(tǒng)。 與人類相比,鱟的循環(huán)系統(tǒng)更類似蜘蛛。當(dāng)某些不好的物質(zhì)侵入人體,白細(xì)胞會(huì)與它打響“持久戰(zhàn)”。然而一旦細(xì)菌侵入鱟的外骨骼,就能在其體內(nèi)長驅(qū)直入。 “細(xì)菌會(huì)穿過血竇,與血液直接接觸。”美國伍茲霍爾海洋生物實(shí)驗(yàn)室介紹,“鱟的甲殼下有許多開放的空間,那些從外殼裂縫鉆進(jìn)去的細(xì)菌會(huì)輕松地鉆入體內(nèi)組織,造成致命威脅。” 幸運(yùn)的是,抗脂多糖因子讓這種敞開的循環(huán)系統(tǒng)得到保障。一旦鱟血細(xì)胞覺察到外來入侵,就會(huì)釋放粘稠的化學(xué)物質(zhì),阻止細(xì)菌運(yùn)動(dòng),以物理屏障阻斷感染擴(kuò)散。這就像《X戰(zhàn)警》里的冰人,只是并非用冰塊圍住敵人,而是某種了不起的化學(xué)反應(yīng)。 對鱟來說,這一招的可悲之處或許就是人類無法制造同樣的神奇,所以人類將手伸向了鱟。 人造LAL有望生產(chǎn) 為何不制造替代LAL的人工合成產(chǎn)品?人也從豬身上提取胰島素,但這與在鱟身上的做法全然不同。我們突破了胰島素的DNA序列編碼,試圖用酵母進(jìn)行人工生產(chǎn)。 事實(shí)上,人造LAL也取得了不小的突破。新加坡國立大學(xué)的丁·吉克·玲從酵母中成功生產(chǎn)出了關(guān)鍵性的細(xì)菌偵測酶,即Factor C。瑞士Lonza公司獲得了這種新型酶的生產(chǎn)許可,將其命名為PyroGene,計(jì)劃盡快推向市場。此外,德國Hyglos公司也在積極研發(fā)另一種人工合成的內(nèi)毒素檢測物。其他先進(jìn)技術(shù)也在研究之中。 對鱟來說,這些真是極好的消息,但隨之而來的也許是更大的難題—過去30年里,鱟一直是生物技術(shù)領(lǐng)域頗具價(jià)值的原材料,未來它們卻極有可能變回漁民捕捉蛾螺的誘餌。 這真是天大的笑話。獨(dú)特的活體價(jià)值的確讓鱟傷痕累累,但失去這種價(jià)值可能更糟。 在幾十萬年里,人類進(jìn)化了一千多次,才擁有今天的解剖學(xué)形態(tài)。我們始終抱著這樣的希望—在成功復(fù)制鱟那古老的化學(xué)智慧之后,我們不會(huì)將它們置于死地。
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