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2021 年 11 月 16 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

蓝色鲎血
助力新冠肺炎疫苗研发

  在与新冠肺炎疫情持续战斗的过程中,疫苗的防护必不可少。但很少有人知道,在庞大的新冠疫苗接种数字背后,也有某种动物的功劳,这种动物就是鲎(hòu)。鲎是一种古老的海洋动物,比恐龙的起源还早。在漫长的进化历程中,和它一样古老的生物大都灭绝,但鲎却一直存活到了今天。不过,鲎和新冠肺炎疫苗有什么关系呢?

  比恐龙年纪还大的鲎

  比恐龙历史还要悠久的“鲎”已经在地球上存在了4亿多年了。它们分别为北美洲东岸至墨西哥湾的美洲鲎,亚洲地区的中国鲎、南方鲎和圆尾蝎鲎。

  这种远古海洋动物有着坚硬的外壳,身体分为头部、腹部和一根长长的“剑尾”。其中,硬质甲壳呈青褐色或暗褐色,头部和腹部的背面隆起,前面圆厚,越往后越趋向扁平,沿腹部外缘并排着侧缘棘,整体形态有点类似放大版的“屎壳郎”。而鲎之所以能够存活数亿年之久,正是因为它坚硬甲壳质外壳的包裹。

  除此之外,鲎的特别之处还在于它的血液呈蓝色。地球上大部分动物的血液都呈红色,这是因为血红蛋白富含铁离子。只有少部分软体动物和节肢动物的血液呈现蓝色,如螃蟹和虾等,这是因为它们的血液中有富含铜离子的血蓝蛋白,一旦暴露在空气中就会变成奇异的蓝色。

  鲎能助力检测新冠肺炎疫苗

  对于人类而言,鲎的珍贵之处正是它的血液。鲎的蓝色血液对细菌非常敏感,只要有万亿分之一的毒素、病毒和细菌存在,鲎血细胞中的酶系统物质就会被催化(活化)从而发生凝集反应。具体表现为蓝色血液会迅速凝结成块状,比部分化学试剂还要灵敏许多倍,而且只要45分钟就能反馈结果。

  这一点对疫苗来说太重要了,被细菌污染的疫苗或药物注射到人体之后可能致命,而鲎血制成的“鲎试剂”却能测试疫苗是否被污染。这意味着就连新冠肺炎疫苗也得通过“鲎试剂”的检测合格之后,方能上市应用。

  中国及欧美各国的药典都将“鲎试剂”定为法定的内毒素检查法。根据《中国药典》的规范,注射使用的抗生素、葡萄糖、生理盐水和疫苗在上市前,都必须经过细菌内毒素检测。目前普遍使用内毒素检测试剂中,就包括鲎血制备的鲎试剂。在现代医疗体系中,不只是对抗击新冠肺炎疫情方面至关重要的新冠肺炎疫苗,包括日常的注射、静脉输液,以及每个需要植入人体的医疗设备,基本都离不开鲎。

  保护鲎就是

  保护人类自己

  近几十年来,人类一直在使用鲎试剂协助研发注射药物和疫苗。从某种角度讲,全球各大药企都在依赖这种4亿年前的古老生物。在各国的新冠肺炎疫苗及药物研发竞赛中,鲎血已经成为一种重要储备。

  然而,由于栖息地破坏与缩小、不可持续的采捕等原因,近年来中国鲎的数量急剧下降,在世界自然保护联盟(IUCN)红色名录中列于“濒危”级别。广西北部湾海域一带的中国鲎种群数量已经在近20年间下降了90%以上。越来越旺盛的制药需求更加剧了这种现象:即使只提取一部分血液,但失血的鲎被放归自然后仍有3%~30%的死亡率。

  如何平衡对鲎的保护和对生物制剂的制造需求,是科学界近期面临的难题。我国除了将鲎列入国家二级保护动物,从法律层面进行保护以外,一些机构还采取了人工繁育放生幼鲎,设置观测站进行监测等方法提升鲎的数量。同时积极向沿海地区民众发出“不吃鲎”的科普宣传。(综合整理)

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