2008年12月5日星期五

水蛭的现代医学应用

两千多年来,人类一直采用药用水蛭促进流血,这是一种恢复体液平衡、治疗从头痛到肿胀等病痛的一种医疗技术。在古英语中,Leech(水蛭)与 Doctor(医生)二者是同义词。在十九世纪中期,每天使用两条水蛭就像今天人们使用阿斯匹林一样普遍 据说有一位法国医生还未见到他的病人就开出了30条水蛭的处方。
  随着医药技术的发展,人们已慢慢不再使用水蛭但随着微血管外科和组织移植的出现,外科医生叉重新发现了这种生物的价值。1985年,哈佛整形外科医生Upton应邀为一名耳朵被狗咬掉的5岁儿童进行再植手术。耳朵血管非常细小,在此之前还没有被成功再 植的病例。Upton很容易接通了小珐的动脉,当他试图接通静脉时,静脉血栓使手术无法进行。紧急中 Upton给世界上唯一饲养医蛭的公司打电话,要求提供帮助。最终在一箱水蛭的帮助下,Upon成功完成了再植手术。1994年,在另一例疑难病例中,水 蛭的使用同样起了关键作用。在一例面部畸形手术过程中,一名男孩因肿胀严重,他的舌头充血而几乎阻塞了呼吸道。类固醇类药物和抗生素都无济于事,后来在 27条水蛭的帮助下男孩脱离了危险。没人能说出水蛭挽救了多少人的生命,但是医学文献中对水蛭的描述一般集中于缓懈手指、脚趾、耳朵或头皮再植中静脉堵塞 以及减小术后乳头肿胀等方面。
  在自然界中,医用水蛭生活在 欧洲西部和南部的潮湿环境中。欧洲医蛭约4英寸长,有5对眼点,中部有32对神经节。它是650种水蛭中的一种。水蛭大多生活在池塘和沼泽中,许多有很高 的专一性,只以蚯蚓为食。另一些处于寒冷的两极海洋地区,以鱼为食。它能感受到温暖、运动及被捕食动物的踪影,水蛭感觉到温暖和舒适后,就通过吸盘将其身 体附着在被捕食动物身上,并将麻醉物质注入到被捕食动物体内使其局部麻醉,也使自身不易被发现。水蛭背腹稍扁,体长约10厘米,最长可达45厘米,背面呈 黄绿或黄褐色,体前后各有一个吸盘,很发达,前吸盘的中央为口,后吸盘的背侧为肛门,口腔内有三个颚,颚上有角质纵蝽,嵴上各具一列细齿。医蛭在吸血时, 用前吸盘紧吸宿主的皮肤,然后由颚上的齿锯开一个“Y”形的伤口,进行吸血在吸血的同时,其唾液腺分泌一种扩张血管的类组胺化合物,这种化台物有麻醉伤 口、防止凝血,扩张血管、增加血流的作用。水蛭吸血2O分钟至1小时时就可吸出15~30毫升血液,吸饱的水蛭被移走后,它分泌的抗凝血物质仍可使伤口继 续流血达10小时左右。在外科临床中常用处于饥饿状态的水蛭吸附在伤口处,将肿胀处的血液吸出,使宿主的伤口流血不止.保持血液循环直至病人身体建立起新 的血流通路。
  未成熟的水蛭以两栖类和小鱼的皮肤为食,成熟的水蛭可以吸附到较大的被捕食动物如牛冯以及人身上取食。水蛭的天然抗凝血剂一一水 蛭素可使血液流淌20-40分钟以供其吸食。在这个过程中水蛭身体重量可增加 10倍,达到60克,以至水蛭分泌的物质可以阻止半杯血液凝集,被吸食到水蛭嗦囊中的血液可以消化18个月。在这一段时间里,水蛭只是处于昏迷状态.只有 在繁殖时才苏醒过来 雌雄同体的水蛭在陆地上交配,通过一种牯液与其配偶缠绕在一起,然后产生茧,茧下沉在海岸线附近潮湿的土壤中。
  在生物工厂中,水蛭以贮藏在模拟天然猎物皮肤的人工膜内的猪血为食。在华氏80度培养六个月以后,研究人员把它们敏人华氏45度冷冻的房间里阻止其生长。它们无须喂食就可保存一年。在外科医生使用之前,工作人 员将它们储藏在冰冷的矿泉水中,使它们保持在干净、清洁、饥饿的状态之中。由于这些水蛭一直处于饥饿状态,因此它们不能生育。然而,即使在无菌状态下培养 的水蛭,其消化道中也存在着一种活的嗜水性气单胞菌,这种细菌可以阻止水蛭的血液食物腐败并提供对水蛭消化非常重要的酶。研究显示有20%的被水蛭吸过血 的病人都被这种细菌感染,这就增加了严重伤口感染的危险性,因此对免疫能力较低的病人注射抗生素是十分重要的。气单胞菌也可杀死其它细菌。研究人员相信对 气单胞菌的不断深入了解有助于找到一种对付葡萄球菌一类对抗生素产生抗性的细菌的方法。因为这种葡萄球菌不能在水蛭中生存.这可能是水蛭不具有这种细菌生 活的条件,也可能是气单胞菌产生抑制这种细菌生长的某种物质。因此找到这种物质就找到了抑制人体内葡萄球菌生长的方法。
  水蛭就像一个小规模的 制药工厂,研究人员已在水蛭唾液腺中分离出了10多种抗凝血、抗感染、缓解疼痛的化台物。水蛭自身也可能产生抗生素。研究人员发现在水蛭中发现的抗感染多 肽与在昆虫和其它无脊椎动物中发现的多肽具有相似性。细菌感染水蛭15分钟以内就能产生这些多肽,并且这些抗微生物多放比抗生素扩散的更快、更容易,这些 潜能有可能增加机体逃避病原体的防御机能。因此从水蛭中分离的这些多肽可能能治愈人类的疾病。此外,研究人员还在水蛭中发现了被称作扩散因子的具有潜在应 用价值的化台物,这种化合物可以将水蛭唾液腺中的化合物快速分散在伤口周围。研究人员相信这种物质有助于在手术前将局部麻醉剂带人到深层组织中。水蛭中还 存在一种叫calin的物质,这种物质具有中和天然的血液凝集因子——胶原纤维的作用。研究人员从医蛭和其它九种水蛭中也分离出了十多种活性物质,其中一 种局部麻醉剂在水蛭吸血时使被捕食者产生无痛感觉 但其作用机理现在仍然未知。
  然而,从水蛭唾液腺中提取抗凝血剂是非常困难的。在医药市场, 水蛭素成为肝磷脂的竞争对手,肝磷脂很容易从脊椎动物的免疫细胞中分离到,有抑制凝血酶的作用。水蛭素比肝磷脂作用简单,可以直接与凝血酶单独作用,但其 计量必须仔细计算以防止过量出血。初步研究显示,水蛭素对心脏病的短期救治效果比肝磷脂高30%。其它研究显示,与肝磷脂相比,水蛭素能够有效减少髋部手 术后深部静脉的凝血。究人员通过基因工程的方法,将水蛭素基因转入芸台属植物中,再从转基因植物中提取药物成分。 
  另一种从水蛭中分离出的药 物是hementin。在水蛭素防止血栓形成的同时,hementin可以溶解一种特殊的富集血小板的凝块。这种凝块能引起中风和心脏病,而且溶栓酶和尿 激酶也不能溶解这种凝快。其它研究人员还在研究水蛭体内清晰可见的神经,研究它们如何作用将有助于脊髓损伤病人的神经再生。尽管可以从水蛭唾液中提取抗凝 血、助消化、抗感染及酶抑制剂等多种药物,但水蛭的主要医用价值仍是在“吸血” 方面。

美国食品与药品管理局(FDA)日前透露,一个名为 RicarimpexSAS的法国公司已经获得批准成为第一家获许经营水生吸血动物的公司。水蛭早已广泛应用于美国各大医院。1976年之前经营水蛭交易 的公司可以继续经营下去,而当年出台的医疗器械法规则规定后来的经营者必须获得官方许可之后才能从事此类交易。来自FDA的消息称,水蛭能帮助皮肤移植手 术者恢复健康--水蛭吸取皮肤移植部位的淤血,恢复该部位的血液循环。在数千年的历史中,人们使用水蛭吸取血液,将其广泛应用于“放血”治疗及其它手术 中。

在18世纪中叶,水蛭达到了其医学应用的高潮。在古希腊和古印度,人们利用水蛭实施一种放血疗法。在中世纪的时候,人们也特意寻找水蛭用作治病。那时的人 们相信,这种方法可以将人体内多余的“坏血”排出体外,起到治病的效果。尽管现在看起来这种方法缺乏科学依据,甚至有些荒谬,但是有些人认为不能因此完全 否定水蛭在医学领域的作用。现在,水蛭在全世界范围内已成为皮肤移植及其它手术的“器械”。

一般说来,药用水蛭在清洁水域中安家落户。在审查Ricarimpex公司的经营许可申请中,FDA分析了水蛭在医学中的用处,对该公司提供的安全数据进 行了分析,研究了该公司水蛭是如何被饲养的及其生长环境、饲养人员的具体情况等。在这一切弄清楚之后,FDA最终颁发了经营许可。

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