马蹄蟹：人类“血亲”
○作者 阿莱克西斯·马德里加尔 ○编译 贾晓静
《
青年参考
》（
2014年03月12日
35
版）
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“被献血”的鲎会得到一些苹果汁和动物饼干以助恢复。 |
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人们对这种血液的第一印象是，它是蓝色的。 |
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在美国特拉华湾，用鲎制肥曾是一项产业，当地每年捕获鲎多达几百万只。 |
每年，近50万只鲎遭到人类捕捉并活体放血，一种前所未有的生物医学技术正由此而生。
相对的，这种古老生物似乎从未得到过人类的友善对待。
神奇的粉蓝色血液
人们见到这种血液的第一印象是，它是蓝色的，粉蓝色。
但颜色并非鲎血最特别的地方。鲎又称马蹄蟹，足可追溯至泥盆纪，当时恐龙尚未崛起，原始鱼类刚刚问世。随着时间推移，同时代的古生物不是进化就是灭绝，惟独鲎过了4亿多年仍保留其原始相貌。
一种独特的化学物质让鲎血堪称神奇。“抗脂多糖因子”只能在其血细胞中的变形细胞里找到，它对细菌极其敏感，并且会将细菌封存在血块中。
制药公司利用这种生物特性，通过分解其血液中的变形细胞，提取抗脂多糖因子，用来检测血液或其他溶液是否无菌——即使是浓度仅为万亿分之一的细菌内毒素，也能被鲎血中的提取物甄别出来，并转变为“凝胶”。
“凝胶”一词由抗脂多糖因子的发现者之一佛瑞德·班提出。“凝胶会阻止细菌进一步扩散，但不会将其杀死。”1956年，班在宣布发现该物质的论文中写道，“凝胶或血块性状稳定，这种状态可在室温下维持数星期。”
反之，如果受测溶液未被污染，就不会出现凝块，则可判定该溶液无菌。
通过鲎血进行无菌测试的过程，被称为“鲎变形细胞溶解物（LAL）测试”。LAL测试十分简单，几乎可在瞬间得到结果，完胜“兔子菌落”实验——这种过程缓慢、费用昂贵的实验一直为制药公司所诟病。
现在，鲎血测试已发展为庞大的产业。“由美国食品药品监督管理局授权生产的每种药物，都必须经过LAL测试。”美国公共电视台《PBS 自然》纪录片指出，“植入起搏器、假肢等外科手术，也需要预先进行这种测试。”
无害的鲎血“收割”并不存在
人们从这种名字拗口的海洋生物那里收到礼物，利用它们血液中潜藏的化学能力，每个曾接受注射的美国人都受到过鲎的保护。
制药公司需要大量鲜活的鲎贡献血液，而这来得并不难。每当交配季节到来，鲎就从海底大量游向浅滩。这时，捕鲎人只需在浅滩漫步，就能轻而易举地将它们从藏身处抓出来。
这些捉来的鲎会被切开心脏附近的组织，放出30%的血液。血主要用来提取LAL，并以每夸脱（0.946升）1.5万美元的价格卖给制药公司。
“被献血”的鲎会得到一些苹果汁和动物饼干以助恢复，之后很快被送回大海。为了防止它们被误捉然后再次放血，放生地点与捕捉地点往往相距甚远。从捉到放，整个过程大约要花一至三天。
有数据显示，10~30%的鲎在放血后难逃死亡命运。业内人士称，放血不会造成鲎大面积死亡，因此对种群影响不大。但美国新罕布什尔大学和普利茅斯州立大学的研究者对此存疑。他们的实验数据表明，完全无害的“鲎血收割”根本不存在，放血正在扰乱整个鲎族群的行为，即使它们没有直接丧命。
事实上，与正常样本相比，被放血的鲎行动更加迟缓、易于昏睡，也较难对抗潮汐。放血对雌性影响更甚，而这将严重减少其交配和产卵几率，进而影响种群延续。
“鲎喜欢海岸线，我们也是”
第一批鲎的利用者并非来自生物医学界。早在殖民时期，鲎就被用来制作尿素肥料。
进入20世纪，用鲎施肥已成为美国特拉华湾附近的一项产业。人们把鲎蒸熟并埋进地里，为土壤施肥。当地每年捕获的鲎多达几百万只，有些被拿去喂猪。
捕杀鲎的历史漫长而持久，这个种群因此快速缩减。上世纪70年代，由于鲎减少，相关制肥业日渐衰落直至消失。但90年代后，大肆捕捉再度兴起——渔夫们发现，鲎可以用来诱捕海中的大型蜗牛：蛾螺。
鲎似乎从未得到过人类的友善对待，也丝毫没有引起人们面对可爱小兔子时那样的怜悯之心。在佛瑞德·班之前，人们对鲎的了解只有两点——鲎是远古物种；它们喜欢海岸线，我们也是。
海岸线可谓各类细菌的栖息地，班推测，正是这种环境促使鲎进化出神奇的化学防御系统。
与人类相比，鲎的循环系统更类似蜘蛛。当某些不好的物质侵入人体，白细胞会与它打响“持久战”。然而一旦细菌侵入鲎的外骨骼，就能在其体内长驱直入。
“细菌会穿过血窦，与血液直接接触。”美国伍兹霍尔海洋生物实验室介绍，“鲎的甲壳下有许多开放的空间，那些从外壳裂缝钻进去的细菌会轻松地钻入体内组织，造成致命威胁。”
幸运的是，抗脂多糖因子让这种敞开的循环系统得到保障。一旦鲎血细胞觉察到外来入侵，就会释放粘稠的化学物质，阻止细菌运动，以物理屏障阻断感染扩散。这就像《X战警》里的冰人，只是并非用冰块围住敌人，而是某种了不起的化学反应。
对鲎来说，这一招的可悲之处或许就是人类无法制造同样的神奇，所以人类将手伸向了鲎。
人造LAL有望生产
为何不制造替代LAL的人工合成产品？人也从猪身上提取胰岛素，但这与在鲎身上的做法全然不同。我们突破了胰岛素的DNA序列编码，试图用酵母进行人工生产。
事实上，人造LAL也取得了不小的突破。新加坡国立大学的丁·吉克·玲从酵母中成功生产出了关键性的细菌侦测酶，即Factor C。瑞士Lonza公司获得了这种新型酶的生产许可，将其命名为PyroGene，计划尽快推向市场。此外，德国Hyglos公司也在积极研发另一种人工合成的内毒素检测物。其他先进技术也在研究之中。
对鲎来说，这些真是极好的消息，但随之而来的也许是更大的难题——过去30年里，鲎一直是生物技术领域颇具价值的原材料，未来它们却极有可能变回渔民捕捉蛾螺的诱饵。
这真是天大的笑话。独特的活体价值的确让鲎伤痕累累，但失去这种价值可能更糟。
在几十万年里，人类进化了一千多次，才拥有今天的解剖学形态。我们始终抱着这样的希望——在成功复制鲎那古老的化学智慧之后，我们不会将它们置于死地。
□美国《大西洋月刊》
每年，近50万只鲎遭到人类捕捉并活体放血，一种前所未有的生物医学技术正由此而生。
相对的，这种古老生物似乎从未得到过人类的友善对待。
神奇的粉蓝色血液
人们见到这种血液的第一印象是，它是蓝色的，粉蓝色。
但颜色并非鲎血最特别的地方。鲎又称马蹄蟹，足可追溯至泥盆纪，当时恐龙尚未崛起，原始鱼类刚刚问世。随着时间推移，同时代的古生物不是进化就是灭绝，惟独鲎过了4亿多年仍保留其原始相貌。
一种独特的化学物质让鲎血堪称神奇。“抗脂多糖因子”只能在其血细胞中的变形细胞里找到，它对细菌极其敏感，并且会将细菌封存在血块中。
制药公司利用这种生物特性，通过分解其血液中的变形细胞，提取抗脂多糖因子，用来检测血液或其他溶液是否无菌——即使是浓度仅为万亿分之一的细菌内毒素，也能被鲎血中的提取物甄别出来，并转变为“凝胶”。
“凝胶”一词由抗脂多糖因子的发现者之一佛瑞德·班提出。“凝胶会阻止细菌进一步扩散，但不会将其杀死。”1956年，班在宣布发现该物质的论文中写道，“凝胶或血块性状稳定，这种状态可在室温下维持数星期。”
反之，如果受测溶液未被污染，就不会出现凝块，则可判定该溶液无菌。
通过鲎血进行无菌测试的过程，被称为“鲎变形细胞溶解物（LAL）测试”。LAL测试十分简单，几乎可在瞬间得到结果，完胜“兔子菌落”实验——这种过程缓慢、费用昂贵的实验一直为制药公司所诟病。
现在，鲎血测试已发展为庞大的产业。“由美国食品药品监督管理局授权生产的每种药物，都必须经过LAL测试。”美国公共电视台《PBS 自然》纪录片指出，“植入起搏器、假肢等外科手术，也需要预先进行这种测试。”
无害的鲎血“收割”并不存在
人们从这种名字拗口的海洋生物那里收到礼物，利用它们血液中潜藏的化学能力，每个曾接受注射的美国人都受到过鲎的保护。
制药公司需要大量鲜活的鲎贡献血液，而这来得并不难。每当交配季节到来，鲎就从海底大量游向浅滩。这时，捕鲎人只需在浅滩漫步，就能轻而易举地将它们从藏身处抓出来。
这些捉来的鲎会被切开心脏附近的组织，放出30%的血液。血主要用来提取LAL，并以每夸脱（0.946升）1.5万美元的价格卖给制药公司。
“被献血”的鲎会得到一些苹果汁和动物饼干以助恢复，之后很快被送回大海。为了防止它们被误捉然后再次放血，放生地点与捕捉地点往往相距甚远。从捉到放，整个过程大约要花一至三天。
有数据显示，10~30%的鲎在放血后难逃死亡命运。业内人士称，放血不会造成鲎大面积死亡，因此对种群影响不大。但美国新罕布什尔大学和普利茅斯州立大学的研究者对此存疑。他们的实验数据表明，完全无害的“鲎血收割”根本不存在，放血正在扰乱整个鲎族群的行为，即使它们没有直接丧命。
事实上，与正常样本相比，被放血的鲎行动更加迟缓、易于昏睡，也较难对抗潮汐。放血对雌性影响更甚，而这将严重减少其交配和产卵几率，进而影响种群延续。
“鲎喜欢海岸线，我们也是”
第一批鲎的利用者并非来自生物医学界。早在殖民时期，鲎就被用来制作尿素肥料。
进入20世纪，用鲎施肥已成为美国特拉华湾附近的一项产业。人们把鲎蒸熟并埋进地里，为土壤施肥。当地每年捕获的鲎多达几百万只，有些被拿去喂猪。
捕杀鲎的历史漫长而持久，这个种群因此快速缩减。上世纪70年代，由于鲎减少，相关制肥业日渐衰落直至消失。但90年代后，大肆捕捉再度兴起——渔夫们发现，鲎可以用来诱捕海中的大型蜗牛：蛾螺。
鲎似乎从未得到过人类的友善对待，也丝毫没有引起人们面对可爱小兔子时那样的怜悯之心。在佛瑞德·班之前，人们对鲎的了解只有两点——鲎是远古物种；它们喜欢海岸线，我们也是。
海岸线可谓各类细菌的栖息地，班推测，正是这种环境促使鲎进化出神奇的化学防御系统。
与人类相比，鲎的循环系统更类似蜘蛛。当某些不好的物质侵入人体，白细胞会与它打响“持久战”。然而一旦细菌侵入鲎的外骨骼，就能在其体内长驱直入。
“细菌会穿过血窦，与血液直接接触。”美国伍兹霍尔海洋生物实验室介绍，“鲎的甲壳下有许多开放的空间，那些从外壳裂缝钻进去的细菌会轻松地钻入体内组织，造成致命威胁。”
幸运的是，抗脂多糖因子让这种敞开的循环系统得到保障。一旦鲎血细胞觉察到外来入侵，就会释放粘稠的化学物质，阻止细菌运动，以物理屏障阻断感染扩散。这就像《X战警》里的冰人，只是并非用冰块围住敌人，而是某种了不起的化学反应。
对鲎来说，这一招的可悲之处或许就是人类无法制造同样的神奇，所以人类将手伸向了鲎。
人造LAL有望生产
为何不制造替代LAL的人工合成产品？人也从猪身上提取胰岛素，但这与在鲎身上的做法全然不同。我们突破了胰岛素的DNA序列编码，试图用酵母进行人工生产。
事实上，人造LAL也取得了不小的突破。新加坡国立大学的丁·吉克·玲从酵母中成功生产出了关键性的细菌侦测酶，即Factor C。瑞士Lonza公司获得了这种新型酶的生产许可，将其命名为PyroGene，计划尽快推向市场。此外，德国Hyglos公司也在积极研发另一种人工合成的内毒素检测物。其他先进技术也在研究之中。
对鲎来说，这些真是极好的消息，但随之而来的也许是更大的难题——过去30年里，鲎一直是生物技术领域颇具价值的原材料，未来它们却极有可能变回渔民捕捉蛾螺的诱饵。
这真是天大的笑话。独特的活体价值的确让鲎伤痕累累，但失去这种价值可能更糟。
在几十万年里，人类进化了一千多次，才拥有今天的解剖学形态。我们始终抱着这样的希望——在成功复制鲎那古老的化学智慧之后，我们不会将它们置于死地。
□美国《大西洋月刊》
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