不起眼的昆虫可能是未来拯救人类生命的重要角色

北京时间12月1日消息,据国外媒体报道,几千年来,人类一直在利用昆虫产生的毒素和其他化学物质作为药物。现在,科学家已经从这些昆虫体内分离出特定的基因,并使用最新的基因修饰技术,将这些化学物质转化为可以拯救人类生命的药物。

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随着制药业的发展,市场上可供选择的药物种类越来越多。这些药物是人类聪明才智的结晶,也是对抗各种疾病的有力工具。当然,开发新药物并不是一个简单的过程,有时需要投入数十亿美元和几十年的时间。

最重要的是,随着抗生素耐药性问题的加剧,许多药物的效力正在以令人担忧的方式降低。我们需要尝试新的解决方案,通过新的途径来开发新药物。无论你相信与否,许多看起来很不起眼的昆虫可能会成为未来拯救人类生命的重要角色。

为什么是昆虫?

一切还得从昆虫的生活方式说起。据估计,世界上的昆虫数量约有10万亿之多!而且,昆虫是地球上最多样化的陆地生物类群之一。它们生活在各种各样的环境中,从家庭厨房到最肮脏、最黑暗的下水道。以蜣螂为例,这些神奇的小动物喜欢四处走动,将粪便滚成球状并以此为食。

每一种昆虫几乎都完美适应了这个世界的生存之道。它们有自己喜欢的栖息地,也习惯了每天面对严酷的生存挑战。

对弱小的昆虫来说,它们最主要的挑战之一是持续不断的细菌攻击。我们常常把细菌与一些非常肮脏的环境联系起来,而许多昆虫很喜欢在这些肮脏的环境中安家。不过,昆虫已经发展出一套十分有效的防御系统,利用抗菌肽——对细菌有毒的蛋白质分子——来抵抗细菌的攻击。

不同的生境具有不同的致病微生物,对昆虫来说也是如此,但它们非常有韧性,会自己制造毒素来杀死这些细菌。世界上有超过100万种昆虫,我们可以利用的抗菌分子数量是无比巨大的。

蜜蜂的重要性超出许多人的想象

过去的人类如何利用昆虫治病?

用昆虫及其产物作为治疗手段并不是什么新鲜事,事实上,这是自古以来就有的做法。

蛆虫

用昆虫治病的最好例子之一是蛆虫的使用。蛆就是苍蝇幼虫,身体柔软,黏乎乎的。据报道,自中世纪起,蛆虫就被用来对伤口进行防腐处理。人们将蛆虫放置在伤口上,利用它们分泌的抗菌化合物来杀死细菌,它们也会以细菌为食。此外,蛆虫还会产生酶,可以分解坏死组织,防止进一步感染。这些酶还会分解人体皮肤上的蛋白质,促进伤口的愈合。

蜜蜂

我们都知道蜜蜂对人类生存和地球未来有多么重要,许多纪录片也向我们说明了这一点。除了为花朵授粉和维持生态系统的微妙平衡之外,蜜蜂还能提供蜂蜜,为我们的生活添加了一点甜味。

长期以来,利用蜂蜜所具有的抗菌特性,人们一直用其来处理伤口,以防止感染并促进伤口愈合。人们甚至用蜂蜜来治疗胃病。在古埃及和中国,蜂毒被用来缓解关节炎患者的疼痛和炎症。蜂毒是一种从蜂类毒刺中流出的无色液体,具有防御敌害和杀死猎物的作用。这种温和的毒液具有抗炎特性,有助于缓解人体的关节疼痛。

除了蜂类的毒液,蚂蚁的毒液也被用来帮助减轻疼痛和肿胀。

甲虫

有些甲虫,如雄性芜菁科昆虫会产生一种被称为“斑蝥素”的化合物,可能会对我们未来的医药开发有所帮助。这种毒素可以保护它们免受捕食者的攻击。

在中国和越南的传统医学中,干燥的雄性芜菁科昆虫被用于治疗癌症和皮肤病,而更有趣的用法是在欧洲和非洲的医学中,这些昆虫实际上被用作春药,即著名的“西班牙苍蝇”!

现代技术如何利用昆虫?

一只芜菁科甲虫

在现代基础设施和新的科学知识背景下,今天的我们将如何对昆虫的药物价值加以利用?有科学家正在研究昆虫产生的某些化合物的分子特性,以便更好地理解它们的作用。

这些化合物的用途或许将非常广泛,不仅仅是治疗癌症或自身免疫疾病等疑难杂症,还可以用于治疗头皮发痒或头皮屑堆积等“小”问题。一项研究发现,将含有90%蜂蜜的水溶液涂在头皮上,会有助于缓解头皮发痒。

昆虫药物研究的另一个重点是所谓的丽蝇抗病毒肽(alloferons)。根据最近的研究,这些由昆虫制造的蛋白质具有抗肿瘤和抗病毒的特性。即使是最简单的昆虫,比如果蝇,也能产生这种多肽。

有些昆虫过去曾被用作药物,但古人并不完全知道为什么要使用它们。通过现代的科学研究,我们希望破解这些用途背后的原因,了解昆虫所提供的有效成分究竟是什么。

有些人可能会讨厌甚至恐惧昆虫,但这些渺小的生物在未来或许将成为重要的医疗工具。

结论

蜂蜜被证实具有多种用途

理论上,开发昆虫的药物价值听起来很简单:先找到一种昆虫,研究它产生的蛋白质,了解它的免疫系统,然后考虑如何加以利用。然而,根据一些科学家的估计,世界上可能有多达3000万种昆虫,而我们只记录了其中的100万种!

因此,昆虫药物领域还有待探索。另一个问题是生产昆虫类药物所面临的挑战。以丽蝇抗病毒肽为例,这种蛋白质由果蝇合成,而果蝇非常小。我们需要成千上万甚至数百万只果蝇,才能生产出能够用于销售的数量。不过,有研究者提出,通过使用基因改造技术,我们可以将丽蝇抗病毒肽基因植入人类或细菌的细胞中,由此获得更高的产量。

总的来说,从几乎无穷无尽的昆虫世界中寻找新药物的潜力是巨大,前景是迷人的。更重要的是,现代科学已经具备了开发昆虫药物的能力。未来的医学很有可能将以昆虫为基础,通过揭示它们蕴藏数百万年的秘密来造福人类。