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有一首著名的赞美诗告诉我们应该喜爱“万物生灵”,爱上地球上一些较小的生物,特别是爬虫类,证明是有一点挑战性的。比如位于全球恐惧名单前十名的蜘蛛,很多人都害怕它。但是,也许这个焦点将唤起对这些野兽一点点温暖;我们用出人意料的方式来看待蜘蛛和其他一些令人毛骨悚然的生物,会发现它们可能有利于人类的健康。
Mary Astell ,以为17世纪的英国哲学家曾经说过:“任何上帝创造的生物都不会绝对的认为自己的本性是可鄙的,最低等的苍蝇,最可怜的昆虫都有自身的价值和美德。”在有关医学的世界看来,这可能是真的。
就比如常见的家蝇。它们以垃圾和排泄物这些腐烂的有机物为食,因此,它们携带了超过100种潜在威胁生命的病原体并可能传给人类。基于这些信息,许多人在它们接近的时候会狠狠拍打它们,这也就不足为怪了。
但是你可能会觉得惊讶,实际上这些常见的家蝇可以帮助科学家对人类的疾病了解更多。康内尔大学的Jeff Scott 博士和同事们2014年10月发表于《基因组生物学》(Genome Biology)的一项研究中他们对6只雌性家蝇进行了全基因组测序。
研究团队将家蝇的DNA与果蝇(与人类基因有60%的相同)的进行比较,鉴定了家蝇不受自身携带的病原体感染的基因,这可能会使我们更接近人类疾病的新的治疗手段。
作者解释道:“家蝇的基因组为病虫害防治的创新方法、了解杀虫剂耐药性的机制、高病原体载体的遗传适应、宿主拟寄生物相互作用以及探索这一重要害虫的基本生物学提供了丰富资源。”
这一发现仅仅是冰水一角;还有很多同样令人不舒服的生物有益于人类建立。
蜘蛛:镇痛和修复神经损伤
你们中的很多人一看到 “蜘蛛”这个词可能就会害怕。数以百万计的人们讨厌这个八足怪物,当有一只从沙发下面出现的时候会以光速逃跑。但是关于这些蛛形纲动物,无论你的想法是什么,都不能抹杀它们是一种神奇的生物的事实。
据说全球至少有4万种蜘蛛,分布在南极洲之外的所有大洲。
尽管所有的蜘蛛都有咬伤的能力,但是大约只有12种的毒液对人类有害。黑寡妇、褐皮花蛛和流浪汉蜘蛛是在美国发现的一些有毒的蜘蛛。被它们中的一只咬一口,可能会引起发烧、瘙痒或皮疹、恶性呕吐、高血压以及呼吸困难等症状。被蜘蛛咬一口就导致死亡的现象是极少的。
虽然蜘蛛的毒液会对人体造成伤害,但是同时它也可能有助于人类健康。本月初,Medical News Today 报道了一项由昆士兰大学的研究人员进行的一项研究,他们声称已经确定了蜘蛛毒液中能够帮助人类治疗慢性疼痛的化合物。
研究人员对205种蜘蛛的毒液进行筛选,发现40%的毒液至少含有一种可以阻断人类慢性疼痛相关通路的化合物,此通路为Nav1.7。这种叫做Hd1a 的特别的化合物显示了其潜力,它发现于狼蛛家族中的一员:Haplopelma doriae。
研究领导者Glenn King教授相信,这一发现可以为全世界数百万遭受慢性疼痛折磨的人们找到更有效的治疗方法。他说““重置这个新的药物的天然来源为一个新类别的止痛药的加速发展带来了希望,这可以帮助那些遭受慢性疼痛又不能接受目前治疗方案的患者。”
不仅仅是蜘蛛的毒液有助于人类医学的进程。2011年德国汉诺威医学院的研究人员发现蜘蛛丝—它们用来织网的蛋白质纤维,可能可以用来治疗人类的神经损伤。
蜘蛛丝是一种极为耐用的纤维,一项研究声称它的强度是钢铁的5倍。汉诺威研究人员认为其高耐久性让蜘蛛丝成为重建神经手术的一个有力候选,这项技术已经在动物模型中获得成功。
蜜蜂:有助于对抗抗生素耐药性和治疗艾滋病
相比于蜘蛛,我们对蜜蜂表现出了更多的宽容。虽然它们只是飞过,似乎无法从一个打开的窗口找到出去的路,这让我们抖动窗帘、挥挥手,但是它们制造出了国民最爱的一种食物:蜂蜜。
但是科学家说这些昆虫还有更多的能耐。2013年,MNT报道了一篇发表于《抗病毒治疗》(Antiviral Therapy)的研究,其中研究人员揭示了在蜜蜂蜂毒中发现的一种毒素——蜂毒肽,可以破坏人体免疫缺陷病毒(HIV)。
来自华盛顿大学医学院的研究者说,蜂毒肽能够在包围有防护的、双层膜的HIV病毒上穿孔。通过纳米粒子将高水平的毒素传递到病毒,可以有效的将其杀死。
相关研究作者Joshua L. Hood博士认为这些发现可以制造一种阴道凝胶来阻止艾滋病的传播。“我们希望在艾滋病猖獗的地方,人们可以用这种凝胶作为一种预防措施来抑制最初的感染。”
最新发表于2014年研究表示,蜜蜂还可以用来建立一种新类型的抗生素。瑞典隆德大学的研究人员发现蜜蜂胃里新鲜蜂蜜中的乳酸菌具有抗菌作用。
团队发现这种细菌对抗很多威胁生命的感染耐药性病原体很有效,包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VER)。
在现有的抗生素对此类感染越来越无效时,研究人员说他们的发现使一种可行的选择。
蝎子:帮助治疗心脏问题
和蜘蛛一样,蝎子是让人敬而远之却又令人着迷的生物。美国大约有90种蝎子,大多生存在岩石和沙滩。
虽然只有25-30种蝎子的毒液足以导致人类严重的疾病,但是所有的蝎子都是有毒的。
如果谁那么倒霉的被其中一种致命的蝎子螫上一口的话,可能会出现呼吸困难、肌肉痉挛、高血压、心率升高或降低以及不规则心跳。虽然它们的毒液会导致心脏问题,但是奇怪的是,毒液也能治疗这些问题。
康思康星大学医疗与公众健康学院研究人员在2011年的一项研究从非洲帝王蝎(Pandinus imperator)的毒液中发现的化合物,可能对心脏衰竭治疗有效。
研究人员发现的这种叫做calcins的化合物可以激活人类心脏细胞是钙释放,从而让心脏肌肉更好的收缩,有时心脏衰竭的患者这种收缩是受到限制的。
发表于2010年的另一项研究从中美洲树皮蝎子(Central American bark scorpion,通常作为宠物的物种 )中鉴定出了一种化合物,它可以防止心脏搭桥失败。
英国利兹大学的研究人员说这种叫玛格毒素(margatoxin)的化合物,可以防止心脏搭桥手术后的血管内膜增生——一种常见的导致血管堵塞的并发症。这种毒素可以阻断与血管内膜增生相关的一种钾离子通道,Kv1.3。
英国心脏基金会医学总监 Peter Weissberg 教授发表评论:“这些结果看起来很有前途,但是我们不知道这种方法是否对心脏搭桥手术患者有益,直到对患者进行更多的研究以确定其长期的有效性和安全性。这是一个很好的例子,因蝎子螫伤自然存在的危险的一种物质,如果使用恰当则能有药用价值。”
青蛙:帮助对抗癌症
当所有动物出现在你眼前时,青蛙可能是你最不害怕的其中之一,但是它们也必定是最有趣的其中之一。它们可以跳跃超过自身身长20倍的距离,还有一些种类,比如大口蛙(Budgett's frog),还具有伪装能力。
全球约有超过6000种的青蛙,其中90种生存在美国。虽然有些种类的青蛙也有毒,但是很少会对人类造成伤害。事实上,一些种类的青蛙可以帮助人类对抗癌症。
2011年,MNT报道了北爱尔兰贝尔法斯特女王大学研究人员的一项研究,他们在索瓦叶泡蛙(Waxy Monkey Frog)和巨型火腹蟾蜍( Giant Firebellied Toad)的皮肤分泌物中发现了两种蛋白质,可以破坏血管生成或新血管生长。
研究人员解释,癌症肿瘤会发展自己的血液供应,供给氧气和营养以帮助自身生长。蛋白质可以切断血管生长就意味着肿瘤不能自己得到养料也就能停止生长。研究作者 Chris Shaw 教授说:“阻止血管生长将使肿瘤增长变慢最后将其扼杀。这就有可能将癌症这个不治之症转变成一种慢性疾病。”
另一方面, Chris Shaw教授说这样的一种蛋白质可以用来刺激血管生长,这就可以用来治疗很多需要血管迅速恢复的疾病,比如中风后的血管损伤。
爬行动物:帮助管理和治疗糖尿病
很多人可能都没有听说过希拉毒蜥( Gila monster)。这个生活在美国西南部和墨西哥西北部的蜥蜴,是美国唯一一种有毒的,也是全球少数毒蜥蜴之一。不过我们可以放心,被它咬一下不会让健康成年人致命,而且其唾液可以解毒。
2007年,北卡罗莱纳大学教堂山分校医学院的研究人员表示,一种在希拉毒蜥唾液中发现的复合化学物——唾液素4(exendin-4,醋酸艾塞那肽),可以帮助糖尿病患者控制病情和减肥。
当血糖过高时,这种化合物通过作用于胰腺以产生更多的胰岛素。研究中,联合给予exendin和降糖药二甲双胍,46%的患者血糖得到了很好的控制,相比之下对照组只有13%。
礼来制药的Michael Trautmann 博士说:“希拉毒蜥一年仅觅食3到4次,唾液腺中的exendin-4成分会帮助它缓慢而稳定的维持一定的消化速度。这给我们控制糖尿病带来了灵感。”他同时帮助开发此药物。
希拉毒蜥不是唯一能帮助治疗糖尿病的爬行动物。2012年发表于Nature Communications的研究发现蛇毒的毒素也有利于糖尿病,甚至可以帮助治疗高血压和癌症。
研究人员分析了黄金蟒(Burmese python)和花纹蛇的基因序列,发现尽管这些蟒蛇的毒液对人类有害,但是它们的毒液可以变成无害的分子进而得到有效的药物。
研究第一作者、英国利物浦热带医学院Nicholas Casewell 博士说:“蛇的毒腺看起来像是一个分子新功能进化的大熔炉,保留一部分毒液来杀死猎物,而剩余的继续为体内其他组织提供新功能。”
看来,Mary Astell所说的离事实并不远,甚至是“最低等的苍蝇”或最“可怜无助的昆虫”都有其自身的用处。