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【酸甜科技史】水蛭虽然会吸人的血,但也能救命?

勇敢的 数字北京科学中心 2020-09-10

自古以来,水蛭叮人吸血的危害被世人所公认,这种粘滑环节嗜血性的动物会悄无声息地将吸盘牢牢扎进人的皮肤,如果强制拔下还可能留下残肢在人体内引起感染。

为了避免图片过于血腥,选择了水蛭的素描

除了对人体的伤害,其实水蛭被用作药物治疗也有至少一千年的历史了 ,但水蛭的医疗价值在漫长的历史中曾产生过许多争议,而如今现代医疗已经解锁了越来越多水蛭的正确使用方法。


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“吸血主义学说”

最早的时候,医学上使用水蛭的原因非常简单粗暴,就是吸血。


当时有一种盛行的放血治疗法,这种疗法的理论基础是来自古希腊的医圣希波克拉底和古罗马医学家盖伦,他们把人体皮下的动静脉血管和身体各个内脏器官联系起来,放血治疗法的医疗方式就是“哪里生病放哪里”。


1833年法国还进口了4000多万只帮助大夫放血的水蛭,以致这种动物几乎灭绝。


甚至曾有人在肥胖病人身上放满水蛭,期望通过放血来减肥。那时的外科医师为了让水蛭们火力全开地狂吸,还会专门在使用前把水蛭放置于没有水的盒子,让它们进入饥渴的状态。

但是,后来人们发现,水蛭的吸血作用显然被过分放大了,越来越多的证据显示,水蛭吸血对患者的伤害远远高于治愈。各类科学成果都证明放血疗法对病人的伤害很大,水蛭吸血的身影一度退出了医学舞台。


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水蛭疗法的正确打开方式

到了21世纪,外科医生们又发现虽然靠水蛭吸血不靠谱,但水蛭能分泌一种非常重要的天然抗凝剂——水蛭素,这是迄今为止发现的最强的凝血酶天然特异抑制剂,还有研究表明水蛭素能阻止肿瘤细胞的转移。


此外水蛭唾液中还含有血管扩张素,恰恰能够治疗人体手术后危险的并发症。

血液中的凝血酶

在显微外科、包括整形和重建手术后有一种棘手的并发症——“静脉淤血 ” 。手术中的血管被切割后可不会意识到自己会被人工缝合好,为了避免人体失血过多,血管内壁会释放凝血物质,导致术后会出现静脉血管血流受阻或淤积的情况。


一旦没有形成有效的静脉回流,手术的器官就会出现淤紫和肿胀继而坏死。如果想真正让血液流通起来,重建血液循环是最关键的步骤。


而水蛭用来治疗这种病症最好不过,它不仅可以持续地吸走手术部分淤积的血液,防止血栓形成,还可以分泌化学物质从而阻止伤口处血液凝块。也就是说,它能使伤口持续流血而不会凝固,直至人体自身的动静脉循环畅通无阻。


在水蛭素被发现前,国际上常用肝素作为抗凝药物,而水蛭素比它用药量小,不会引起出血,也不依赖于内源性辅助因子。


1985年,美国哈佛大学医学中心在术后首次运用水蛭解除静脉淤血,帮助一个小女孩重新移植上了她完全被狗咬掉的耳朵(图片过于血腥,就不给大家展示了~),该手术的成功重新确立了水蛭疗法在现代医学中的地位。


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吸血不规范,亲人两行泪

虽然水蛭疗法如此神奇,但人们对水蛭的恐惧并不会这么轻易就被克服,就算是人工精心培养的医用水蛭,有没有可能会失控从而导致在人身上乱爬乱吸,又会不会留下什么细菌造成后遗症?

医疗水蛭的生产基地

乱爬乱吸是完全不用担心的,接受手术的部位的皮肤通常还没有末梢神经形成,完全感觉不到“有东西在上面爬”。


为了让它“指哪吸哪”,医生还会用纱布或手术巾等专门围住治疗部位,甚至会用手术缝线将水蛭固定在敷料上。还会严格监控吸血时间,通过实时测定血红蛋白值,避免发生贫血。


真正的操作风险在于细菌感染,最常见的感染是嗜水性气单胞菌属的细菌感染,它们是水蛭肠道的“益生菌”,提供水蛭消化所需的关键酶,因而无法通过杀除而避免被其感染。


研究发现应用水蛭疗法的病人中有近20%的患者感染了这种细菌,增加了病人伤口感染的发生率。因此除了要对水蛭进行消毒外,病人在接受水蛭治疗前还需要预防性地使用相关抗生素避免细菌感染。


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能不能只要水蛭素呢?

既然感染风险难以降低到零,那么能不能只提取出最有用的水蛭素用于医疗呢?


在医药市场上,已经有了水蛭素的存在,天然水蛭素是从水蛭唾液腺及其分泌液中提取的,但由于天然水蛭来源有限而限制了其产量,于是基因工程制造的人工产品——重组水蛭素出现了。

破解的水蛭素分子式

可惜的是基因工程的技术手段也有所限制,造成了重组水蛭素的氨基酸序列和结构与天然水蛭素有一个不同点,其63位酪氨酸残基并未硫酸化。


因此使重组水蛭素对凝血酶的抑制作用明显降低,约为天然水蛭素的1/10,关于水蛭素的生产开发还有待进一步的研究。

 

随着现代生理学、病理学等学科的发展,水蛭疗法的可靠性和科学性不断地更新与拓展,从一开始的暴力吸血到关键物质水蛭素的发现,都是人类医学进步的见证。


利用活体水蛭进行治疗,还有例如治疗中存在感染风险、出血、过敏等不足之处,都等待着人们去克服。相信在不久的未来,水蛭的医学价值还会有更完美的体现。

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