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原标题:为什么让我感觉那么爽,能对抗28种蛇毒的广谱蛇

浏览次数:122 时间:2019-10-03

(有人/编译)蛇,按照马特•列文(Matt Lewin)医生的说法,“就像移动的小型地雷”:它们身形隐匿,躺在有人居住的地方静静等候,毫无警示地杀死或者咬伤受害者。每年,全世界都有上万人死于蛇咬。

(IvyP/译)在20世纪早期,送奶工会把玻璃瓶装牛奶送到英国人家门口,瓶口用锡箔盖密封。20世纪20年代时,人们开始注意到锡箔上出现了小洞,它们来自淘气的蓝山雀(Cyanistes caeruleus)。这些鸟儿们学会了用嘴啄开锡箔盖,喝掉牛奶表面那层奶皮。这种行为传播得很快,到了20世纪50年代,似乎英国所有的蓝山雀都学会了这个技能。

(amygdala/译)

但是,有一种现有的药物可能可以改变这一切。急诊医师列文于本月公布了他的发现:一种名叫“伐瑞拉地”的化合物,可以在生物医学模型中对抗28种常见毒液——使其成为了最接近于普适性解药的药物。

图片 1正在取食牛奶皮的蓝山雀。图片来源:dailymail.co.uk

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“解药”是其中的关键词。热带地区的医院常备有抗蛇毒血清,但是它们只对特定种类毒蛇有效,通常需要冷藏保存,而且要由医师管理使用。不过,解药——显著有效,热稳定性好,可以阻断引发中毒症状的生物化学通路的化合物——仍然很少,而且没有一种是广谱有效的。

这个故事现在被动物行为学专业的学生奉为经典,它很好的体现了开瓶技术作为一种文化创新,能够在野生动物之中传播的现象。但是开瓶盖这个做法早在科学家发现之前就已广泛传开,意味着他们无法观察到传播的发展过程。

爽吗? 图片来源:tumblr

研发广谱解药困难重重,其中一部分原因在于蛇类毒液的作用方式各不相同。蛇毒可以使人麻痹,引过过度凝血或者出血,分解人体组织,或者三者兼而有之。一种真正有效的解药,需要对抗所有这些致命的生化作用。

牛津大学的露西·阿普林(Lucy Aplin)想要抢先一步。她设计了一个实验,故意教会不同组的山雀一些新行为,然后研究这些新兴文化如何随时间逐渐在山雀之间传播、成熟和相互冲突。

我先来讲个故事吧。从前,我有一件雨衣。我曾把它带去冰岛,如你所知,那里阴雨绵绵。我兑换了当地的货币,四处游览,享受着美好的时光。直到回家以后,当我再次穿上雨衣时,才发现我把一枚10克朗的硬币落在了口袋里。当时,我把手机塞进口袋,手机壳上正好有一个圆洞(因为上帝不允许苹果的标志被遮住),那枚硬币不偏不倚地嵌到了圆洞里。感谢硬币找到了它的归宿,从此以后,每当我穿上雨衣,我就会把手机放到右手边的口袋,扣上硬币,用拇指拨转它。这个动作能使我心神宁静,甚至有些上瘾。事情会就此结束吗?当然不是。我在朋友的婚礼上弄丢了那件雨衣,同时也失去了那份宁静。

自2011年起,作为加州科学学会探险和旅行健康中心的主任,列文一直在寻求这样一种药物,让没有专业知识的受害者也能在野外使用,以对付许多种毒蛇。他把目标锁定在了一种属于磷脂酶A2家族的酶身上,它叫做分泌型磷脂酶A2(sPLA2),这种化学物质可由人体在炎症过程中产生,也是蛇毒的组成成分之一。研究表明,蛇毒中所含的分泌型磷脂酶A2可对神经系统,肌肉和血细胞产生损害。

她选择了最方便的地方——牛津附近的威萨姆森林。生活在这里的大山雀(Parus major)从20世纪40年代起就受到人们的密切观察,它们也是世界上被研究得最详细的鸟类之一。

对于粗心大意的我,这份意外的宁静来得快,去得也快。然而,巧合的事情仍然在世界各处上演。轻博客网站Tumblr专门开辟了一个页面名为“严丝合缝的东西”(Things Fitting Perfectly Into Other Things)来记录这些奇闻异事,诸如红酒杯斜插在饼干托盘里,MacBook正好塞满一个烤箱托盘,更浪漫的是新娘的戒指嵌在新郎的戒指里。

图片 3分泌型磷脂酶A2的结构式。图片来源:Wikipedia

在这群鸟中,阿普林引入了两种新行为。她分别从5个不同的大山雀社群中捕捉了2对鸟,训练它们通过滑动蓝色门或红色门,来从迷宫盒里获得食物。随后,她将这些鸟和来自另外3个社群的3对未经训练的大山雀一起放归森林,而森林里已经被放置了许多同样的迷宫盒。这些迷宫盒能读取大山雀携带的标签,从而自动记录哪些鸟靠近过盒子。数据源源不断地涌来,阿普林接下来只要耐心等待了。

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为了找到可以对抗分泌型磷脂酶A2的分子,列文查遍了文献资料,搜索已经通过临床试验、被运用于其他医疗用途的化学物质。他列出了数千种他认为可能有用的化合物,然后刷爆了他的个人信用卡购买这些物质,准备开始实验。

图片 5实验中,研究者训练大山雀开门从迷宫盒中取食。图片来源:ox.ac.uk

红酒杯刚好放进饼干托盘、沙发刚好放进角落,药片刚好填进直尺的孔洞……还有比这更好的世界吗?图片来源:tumblr

列文使用了一种市售的分泌型磷脂酶A2检验试剂,将蛇毒和解药混合到一起,通过变色指示剂来检测分泌型磷脂酶A2。在实验中,一种药物脱颖而出:伐瑞拉地(Varespladib),一种分泌型磷脂酶A2抑制剂,由美国礼来公司和日本盐野义制药株式会社共同研发,原本用来治疗脓毒症。

20天后,她发现在那3个没有经过训练的大山雀的社群中,9%-53%的成员都成功地打开了迷宫盒,它们需要自己想办法来完成这个任务。但在有示范的那5个大山雀社群中,68%-83%的成员都成功取食。很明显,这是它们互相学习的结果。研究团队为了证明这一推测,记录了尝试打开迷宫盒的大山雀,并弄清楚了哪些大山雀结伴同行,也就是说,他们绘制出了这些鸟的社交网络。他们发现,与知道取食技巧的大山雀结伴而行的鸟,学习到这个技能的可能性,是那些彼此都不知道诀窍的鸟的12倍。

那么问题来了:为什么不相关的东西严丝合缝地结合在一起,会如此引人关注?

图片 6伐瑞拉地的结构式。图片来源:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

图片 7不同群大山雀中成功取食的比例。红色和蓝色分别代表学习打开红色或蓝色门的大山雀群;绿色代表未受训练的大山雀群。图片来源:研究论文

“要我说,这一定和把物品以惊奇、新异并且令人兴奋的方式放在一起有关。”比利时鲁汶大学实验心理学教授瓦齐曼斯(Johan Wagemans)说道,他的研究方向是知觉组织。“当物体突然以不同寻常的方式组织在一起时,它打破了你对其原有的期待。”

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