毒物们的医学身份
转载灌水, 趣味科普 2 Comments »按：此文载于《新发现》2010年2月号，它是以我曾在博客上发的马蹄蟹与蚂蟥两文为基础改写而成的，我的博客上文章一般而言允许人自由转载，但此文例外，按国际惯例，发表文章版权属于出版物所有者，如果有兴趣转载，需要跟《新发现》编辑部联系，或者告之我代为联系。
民以食为天，殊不知自然界的种种动植物，并非为了满足我们的口腹之欲而来到世上。有的全身带毒，具有很大医用价值，而为了获得这些价值，我们需要做的事情比搭个灶开火复杂得多。
自然界奥秘无穷，从令人恐慌的蚂蟥与蝎子，到引人赞誉的马蹄蟹，没有科学研究与科学知识的解读，人类就会误解重重。在过去的数千年中，中国人都对这些物种有过接触，对它们能带来的潜在效用有所认识，不幸是，缺乏科学实践精神与指导，到了21世纪，国人对它们的用法仍然是一吃了之，丝毫也意识不到它们作为食品下肚不仅没有任何益处，还存在巨大健康风险。本文以上述三种动物为例，略述它们为现代医学所创造的奇迹。
蚂蟥：一种止血医疗器械
国人厌恶蚂蟥（水蛭，Leeches）来自对它们行为的恐慎，它们是吸血动物，常常不声不响地附着在它们能够接近的动物身上，吃饱喝足之后逃之夭夭。儿时，成年人常常不客气地恫吓，说蚂蟥会钻进肉里去。如果蚂蟥上身怎么办？百度百科上建议说，“发现山蚂蝗正在吸血，不要用手去扯它，正确的方法是朝它吐唾沫、滴风油精/肥皂水、烟头烫等，使它自行脱落，最后用火烤把它消灭干净！”
事实上，蚂蟥不会钻进肉里去，而这些建议既荒谬也不安全——采用刺激蚂蟥的做法，会导致它们全身收缩，吸入的血液被吐了出来，污染伤口，有感染的风险。而火烧蚂蟥除了增加复仇的快感，并不给你带来任何益处。正确的处理办法是：先找到蚂蟥的头盘（在整体形态上看起来细长的一端），用指甲挑开，再挑开尾盘——注意以上次序不要颠倒——它就自动脱落了。脱落后你可以欣赏它在吸血部位留下来的奔驰商标，常规清洁伤口后贴上创口贴即可。
被蚂蟥吸几口血并不可怕，对于小体型的自然界动物来说，比如青蛙，蚂蟥吸血是致命性的，但对于人，即便婴儿，它吸取的那点血量都微不足道。在西方，蚂蟥可以被小孩子当着宠物来养，而大人不会担心它们吸小孩子的血。
一百多年前，西方流行放血疗法。对于普通人来说，请医生切开静脉放血代价高昂，这个时候就想到了借助蚂蟥一臂之力，以至于该替代品供不应求。1846年，整个法国用了大约3000万条蚂蟥，而伦敦与巴黎两市的医院就使用了1300万条。当时不少捕蛭人赤身冲入蚂蟥栖息的泥塘与溪流，以身相诱，挣钱养家糊口。相对于静脉切开来说，用蚂蟥吸血还有明显的止痛作用与其它好处，因为它会分泌带有抗凝、抗炎、麻醉与溶栓成份的唾液。在古代中国，其医疗作用也大致相同。中医认为蚂蟥有活血化瘀、消肿去湿之类的功能，就源于最初用蚂蟥吸取脓肿或者局部瘀血的实践。不过后来蚂蟥进入了中药的方剂，国人开始了对蚂蟥吃肉喝汤的实践。蚂蟥汤谈不上营养，不过，也吃不出问题，只是这么一弄确实有点浪费，它真正的价值遗失殆尽。蚂蟥会分泌多种活性物质，大多仍在研究中，目前分离出来最有价值的是水蛭素（Hirudin），一种由65个氨基酸组成的多肽，是自然界中最有效的凝血酶抑制剂之一。尽管水蛭素的核心成份可以耐强酸强碱和高热低温，但是死的蚂蟥身上所含的量太微少，不足以产生全身或者局部的效果。现代医学使用的利普达林（Lepirudin，商品名又叫Refludan）与得色达林（Desirudin，商品名Revasc）都是使用高科技的基因重组技术大规模生产出来的水蛭素。
使用蚂蟥汤制成的中医制剂多如牛毛，比如脑心通胶囊、脑血栓片、脑血康片、龙生蛭胶囊、圣喜血栓心脉宁，等等，只不过其中水蛭素完全可以忽略不计。为配制这些药品，需要大量的蚂蟥，国内中药材市场一斤蚂蟥卖120多元。一斤蚂蟥大约有700条左右，那么多蚂蟥，若在国外，活的卖价值达到500~700美元。
2004年7月，美国FDA批准了蚂蟥作为有效的医疗器械使用，蚂蟥又重返现代医学舞台。蚂蟥吸血时血液来自毛细血管，是一个慢性吸血过程，吸血同时它还释放抗炎抗凝成份进入局部伤口，可以较长时间改善局部血供。1985年在波士顿儿童医院，约瑟夫·厄普顿（Joseph Upton）医生用它挽救过一个五岁小男孩重接的耳朵——它被狗咬掉了，重接后局部肿胀压迫了供血血管，在24只蚂蟥的持续努力下才避免了坏死的命运。目前在整形外科中，使用蚂蟥改变局部血供已经逐渐成为常规技术。
蚂蟥种类繁多，绝大多数并不吸血。用于医学的蚂蟥常见的是医用蛭（Hirodo medicinalis），也称欧式医用蛭（European Medical Leech），国内常见的蚂蟥叫日本医蛭，应该可以用于同一目的，不过，用于医学器械的蚂蟥饲养条件要求严格，对以吃肉喝汤为主要用途的国内蚂蟥生产业来说，还需要大力改造学习，才能达标。
蝎子：抗癌就看它的了！
蚂蟥令人恶心，而蝎子（Scorpion）就令人害怕了，它位居“五毒”（蝎、蛇、蛛、蜴、蟾）之首，是紧次于蜂类对人类生命健康造成巨大威胁的动物。全球因动物叮咬中毒死亡的病例中，小小蝎子致死的要比被蛇咬死亡的多10倍。
尽管有人曾在美国德州抓到过重达60磅的大蝎子。但从整体上讲，蝎子都是身长几厘米的小家伙。体型最大的蝎子是非洲的帝王蝎，也只不过20厘米而已。不过，最早的蝎子化石证实其海洋远祖可长达1米。蝎子是最早上岸的海洋动物之一，有4亿多年的进化史，它的肺称为书肺（Book lung），跟鱼类的鳃非常相似。
和蚂蟥一样，蝎子也没有逃脱被煮汤的命运。中医称其为全虫，据说功效为“息风镇痉，攻毒散结，通络止痛”。在神龙尝百草的年代，有这么一个故事：某父有子患癫痫，子病发，又遭蝎刺，惶恐之中，痉挛得解。后子病复发，寻蝎上身刺之，足克其痉。于是这位古人发现了自然界的恩赐——全虫，全者，活也，不受损伤的蝎子也。
后来，常在打猎中受伤的古人还发现蝎子干粉对伤口还有收敛与促进愈合之效。不过在蒙昧时代，人们对医学知识的记录是零散无章的，全虫能治癫痫镇痉，经口相传或者由于不完整的古文记录，变成了一味不知所云的蝎子干尸药，国人顺理再次喝上了蝎子汤。中药里用的蝎子属于东亚钳蝎（Buthus Martensi Karsch），是品种多达2000多种的蝎子王国中一个普通成员，毒力有限。被其叮咬之后，并不需要特别处理，只需保持局部清洁预防感染，使用冰块局部贴敷止痛即可。局部疼痛却可以持续24小时以上。
东亚钳蝎其毒素半数致死量（见“名词解释”）为2.4mg/Kg。而能够对人类特别是儿童的生命造成威胁的毒蝎子，LD50都在1.5mg/Kg以下。最毒者为来自中东的草黄色“死亡狙击蝎”（Deathstalker，又叫以色列沙漠蝎、以色列金蝎），LD50是0.25mg/Kg，另外沙特的扁尾蝎（LD50=0.08-0.5mg/Kg）、与北非的扁尾蝎（LD50=0.32mg/Kg）都非等闲之辈。金庸在《射雕英雄传》中为欧阳峰取号西毒，倒是和最毒之蝎来自西域沙漠这一点暗合。
一只蝎子能提供的毒素并不多，在电刺激下以色列金蝎可以产生0.62mg，即使把毒液全部挤出来，也不过增加了4倍而已。一只死蝎子的毒素含量更是极微，如果是蝎子汤，经高温、强酸、强碱、再被肠道的肽酶消化，这些毒素基本上消失得无影无踪了。蝎子粉中蝎毒含量可以忽略不计，它对伤口的作用来自蝎子的外壳，蝎子的外骨骼主要成份是甲壳素，甲壳素具有收敛、促进伤口愈合的作用。
蝎子主要捕食昆虫与节肢动物，比如蜘蛛、蟑螂、蜈蚣等，饿急了或者有机会的情况下，它们也能捕食老鼠、青蛙之类大家伙。对那些人类中心主义者来说，蝎子捕食许多害虫，算是益虫，近年来，蝎子汤被爱吃的人进一步开发为成名目繁多的蝎子宴，据百度百科说是有“防病治病、增强免疫力和抗衰老等功能”——这更是无稽之谈了，大吃蝎子只能是损蝎又损已。
蝎子身上最宝贵的物质是蝎子毒素，含有大量的有生物活性的多肽，这是种混合毒素，种类繁多，在东亚钳蝎中发现的毒素迄今就有近80种，在所有的蝎子中，有成百上千种毒素，是自然界提供给人类的潜在药物库，它们多是神经毒素。蝎子胆小怕事，面对人时能躲则躲，能藏则藏，不过蝎爸爸追求起蝎妈妈来倒是勇猛异常。只因交配费时费力，雄蝎子拖着雌蝎子要被推攮半天，有时不得不给雌蝎子打上一针“麻沸散”，才能把精囊注入对方体内。
对蝎毒的研究，目前仅仅是冰山一角，但已有巨大的收获。从死亡狙击蝎毒囊中提取的氯毒素（Chlorotoxin）近年来引起了科学界的关注，它是一种36个氨基酸组成的多肽，能够不可逆地阻断细胞的氯离子通道。氯毒素的神奇在于它对细胞的高度特异性——这家伙就喜欢癌细胞，尤其是神经胶质瘤（Glioma）细胞！
神经胶质瘤预后（根据经验预测的疾病发展情况）极差，五年生存率只有3%，两年生存率只有8%，据估计，此病在美国每年有2~4万人发病，治疗起来甚是棘手。1990年代中期，阿拉巴马大学西维坦研究中心（Civitan Research Center）的神经生物学家哈兰德·桑希尔梅（Harald Sontheimer）等人在研究氯离子通道的工作中，发现氯毒素对肿瘤细胞的特异作用，其后相关研究进展迅速。1996年他们人工合成了氯毒素，命名为TM-601，并成立了细胞通公司进行新药临床实验（TransMolecular Inc.）。2008年开始该药已进入了III期临床实验。结果证实TM-601可以通过静脉用药在多种肿瘤，包括肺、前列腺、乳腺、大肠、胰腺的癌肿积聚起作用，而正常组织中含量甚微。
药物只针对肿瘤而不影响正常组织是化学疗法的梦想，随着这项工作的开展，我们终于看见一线署光。这一线署光还随着科学家将纳米技术与氯毒素的结合而更为明亮。在2009年4月，来自华盛顿大学的张密青（Miqin Zhang音译）所带领的团队将纳米探针与氯毒素结合，透过血脑屏障，成功地到达颅内神经胶质瘤部位并选择性地与肿瘤细胞结合，与纳米探针结合的氯毒素不仅为影像诊断提供了更为精确的定位指标，还增加了其抑制肿瘤扩散的能力——未与纳米探针结合的氯毒素抑制能力为45%，结合后提高到了98%。此前张教授的团队还将氯毒素与一种荧光物质结合，可以让肿瘤部位在手术中发出荧光，更利于外科切除，对肿瘤的诊断比常规影像学MRI检查敏感500倍。
马蹄蟹：高贵蓝血检测细菌内毒素
马蹄蟹（鲎，Horse shoe crab）跟蝎一样容易被人误认为是蟹的亲戚，其实它们之间没有什么近亲关系，勉强说得上是远亲而已。鲎能拉上亲戚的是三叶虫，但只剩化石了。该物享有“夫妻鱼”、“海底鸳鸯”的美名。但其实它们既不忠贞也不负责。春天，在鲎出没之地常可以看到大个鲎妈妈紧紧拖着小个的鲎爸爸上岸做爱产仔来了，这被人们误以为爱情不渝的表现，其实鲎不是一夫一妻制，有时鲎妈会公然拖着大老公、二老公、三老公上岸，而在产卵的目的地，经常可见一大堆老公围住一个老婆，产卵完事就分手。和蝎妈妈对待宝宝呵护备至、整天把小宝贝们驮在背上照顾它们到有独立生活能力为止不一样，鲎妈妈产了卵就置之不理，自己跑回海里捡垃圾去了，而幼鲎即使逃脱了未见天日就被天敌抓去果腹的命运，孵化出来后仍然是危险重重，近岸的小鱼见到后也会趁机捞上一嘴。
鲎在4亿多年来形态基本上没有变化，在此期间，地球大环境经历过了无数次的剧烈变迁，它仍能适应得很好，所以被称为活化石。鲎的天敌不多，在欧洲人来到美洲以前，印地安人会吃鲎。吃完了留着外壳做瓢装水。不缺水具的白人不吃马蹄蟹，因为它是最难吃的动物，肉少而有怪味，一度被用来喂家畜，但鲎就是做得绝——喂了鲎的家畜，其肉卖不掉，因为是臭的！最后美国人只好把它们拿来做肥料，有了化肥后，这一用途也失去。
依仗烹调技术，中国厨师能把臭哄哄的马蹄蟹也能做得味道鲜美，但吃马蹄蟹，无疑是饕餮滥吃中的愚蠢之最，充满隐患。马蹄蟹血液中含有大量的铜，肉中也有大量的铜，人体及大多数哺乳动物对不必要的铜缺乏代谢排放能力，吃多了，会导致铜在肝肾等内脏器官沉积，造成损伤。另外，鲎还含有大量嘌呤类物质，能增加人类患痛风的风险。对人类来说，蝎子和马蹄蟹与我们在物种上的差异性较大，都含有致敏性生物因子，会导致发生急性过敏性反应，严重者可致休克死亡。所以，吃这些东西是冒险的事。
蝎子与马蹄蟹的血液含有血蓝蛋白（Hemocyanin，又译血青素），血蓝蛋白基本单位中的金属离子是铜离子，而不是血红蛋白中的铁离子。血蓝蛋白在氧结合态是蓝色，未结合态则是无色。由于马蹄蟹的血液平常看到的都是结合态，呈蓝色，遂得高贵之名，在英语中，蓝血的含义即是贵族。血蓝蛋白的分子含有很多的基本单元，分子量大，常在医学免疫学研究中作为半抗原的载体，半抗原是可以诱导产生免疫反应的微观结构，但其本身由于分子量小而无法产生免疫反应。
在所有动物中，鲎无疑为人类的食品安全做出了最大的贡献。在1955年，弗雷德·邦（Fred Bang）发现鲎血遇到细菌内毒素会迅速凝结，随后还发现可以用鲎血中阿米巴样细胞的溶解液（Limulus Amebocyte Lysate，LAL）进行细菌探测，这项手段在1970年得到了FDA批准，现在是食品药品安全性检测的常规基本手段。
现在一升鲎血的价格到达了1万5千美元以上。一只马蹄蟹可以一次性地献血达其本身血容量的1/3而对自身活动能力没有影响，血容量可以在1周后恢复，血细胞含量也会在数周后恢复。一只成年的马蹄蟹一次可献出80-90ml的血液，它有30多年的寿命，一生可以贡献很多“高贵的血”制作 LAL，保障人类食品药品的安全。其强大的肢体重生能力在生物医学研究中也有着巨大的开发潜力。
跟蝎子一样，马蹄蟹外壳中也有甲壳素，作为具有重要生物价值的材料，现在被广泛用于污水清理、食品添加剂、染料、沾合剂等，在医学上用于制作缝合线，还可以促进伤口愈合，此外隐形眼镜、护肤品，减肥用品的制造中也可以看到其身影。相对于体积微不足道的蝎子而言，鲎才是能够大量提供此种材料的物种之一。
名词解释
半数致死量
在毒理学中，半数致死量，简称LD50（即Lethal Dose, 50%），是描述有毒物质或辐射的毒性的常用指标。按照医学主题词表（MeSH）的定义，LD50是指“能杀死一半试验总体之有害物质、有毒物质或游离辐射的剂量”。该测试最先由J.W. Trevan于1927年发明。（引自维基百科）
