你可能不知道,,和人不太一樣,昆蟲基本上不生病,,因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)有一種被科學(xué)家們稱之為“抗菌肽”的物質(zhì),,這種物質(zhì)被科學(xué)家寄予厚望,他們認(rèn)為未來(lái)解決“抗生素”耐藥性危機(jī)的希望就寄托在小昆蟲的身上,。
南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張雙全所長(zhǎng)20多年一直“沉醉”于探索昆蟲無(wú)病的秘密,,他們不僅從天蠶身上成功提取了抗菌肽,而且還在分子水平上破解了其基因作用的秘密,。雖然現(xiàn)在從天蠶身上提取出來(lái)的“抗菌肽”成本遠(yuǎn)高于黃金,,而且在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上仍處于動(dòng)物試驗(yàn)階段。但是對(duì)未來(lái)張教授依然充滿信心,,他說(shuō),,他們正嘗試用基因改造的方式來(lái)生產(chǎn)抗菌肽產(chǎn)品,希望為解決束手無(wú)策的抗藥性現(xiàn)象帶來(lái)一絲希望。
天蠶身上提“抗病物質(zhì)”
張雙全說(shuō),,上個(gè)世紀(jì)80年代他從導(dǎo)師曲賢銘那里第一次接觸到了“抗菌肽”這個(gè)名詞,,從此研究重心就沒與其脫離。20多年來(lái),,他一直醉心于從昆蟲身上提取這種抗病的物質(zhì),。從哪種昆蟲身上提取抗菌肽,他選擇了最“大眾化”的天蠶,。
他發(fā)現(xiàn),天蠶并不是在遇到細(xì)菌時(shí),,才會(huì)動(dòng)用自己體內(nèi)的抗菌奇妙物質(zhì)——“抗菌肽”,,它體內(nèi)的這種物質(zhì),可以說(shuō)是“一觸即發(fā)”的,。
張雙全分析,,由于昆蟲們不能對(duì)外界刺激“對(duì)號(hào)”做出判斷,因此,,無(wú)論遇到任何外來(lái)刺激它們都會(huì)將之當(dāng)成細(xì)菌,,因此在針戳、紅外線或是細(xì)菌刺激的條件下,,會(huì)一直保持著對(duì)外界的“防御”狀態(tài),。一般蠶蛹里的抗菌肽能持續(xù)一個(gè)月左右,而抗菌肽量最大的時(shí)候則是一個(gè)星期左右,。
能在細(xì)菌身上“打洞”
隨著研究的深入,,1982年,張雙全和同事們?cè)趪?guó)內(nèi)第一次對(duì)抗菌肽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,,并且從200多種抗菌肽中成功分離出8種活性最強(qiáng)的抗菌肽,。
隨著研究的進(jìn)展,令他們興奮的事情發(fā)生了:在放大300至500倍的電顯微鏡下,,他們成功地觀察到了自己所培養(yǎng)的抗菌肽將細(xì)菌殺死的全過(guò)程,。抗菌肽遇到細(xì)菌后,,先是在細(xì)菌的細(xì)胞膜上打孔,,然后利用電位之差,進(jìn)行放電現(xiàn)象,,在破壞細(xì)胞膜上敏感的微絨毛之后,,抗菌肽從打孔的地方鉆進(jìn)去,直接作用于細(xì)菌細(xì)胞核的染色體,,造成細(xì)菌“死亡”,。
張雙全說(shuō),利用從昆蟲身上提取出來(lái)的抗菌肽,治療癌癥,、艾滋病都有了希望,,幾輪對(duì)小白鼠的抗細(xì)菌、抗真菌,、抗病毒,、抗腫瘤的動(dòng)物試驗(yàn),目前都取得了成功,。
提取成本驚人
提取抗菌肽不是一件容易的事情,,首先要用遠(yuǎn)紅外線刺激昆蟲,在1個(gè)星期左右對(duì)昆蟲進(jìn)行放血,,然后從蛹?xì)だ锾崛〕隹咕?,然后在冷凍的條件下擠干水分,制成凍干粉,。
程序繁雜,,但一次從昆蟲身上提取出來(lái)的抗菌肽卻是微乎其微的,張教授舉例說(shuō),,20公斤的天蠶一年就僅能提取幾個(gè)毫克的半成品,,可以說(shuō),成本驚人,,簡(jiǎn)直無(wú)法估價(jià),。
為了解決成本難題,張教授希望通過(guò)基因工程的方法來(lái)生產(chǎn)抗菌肽,,目前,,利用酵母發(fā)酵,他們已經(jīng)有了小規(guī)模的生產(chǎn)能力,,張教授說(shuō),,下一步他們希望能夠做成抗菌肽的靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)驗(yàn),來(lái)為它們進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備,。