25岁的丽波是美国北卡罗莱纳州一家制盒厂的工人。一次事故,轧纸机将她的头皮从颈后到眉毛整个撕脱下来。工友们费尽了气力将丽波的头皮从轧纸机里取出来,放在冰盒里,随她一起送到医院。在位于达拉谟的杜克大学医学中心,整形外科的埃斯特医生用将近6个小时,将丽波的头皮小心翼翼地缝合回原处,并将断裂的血管重新吻合。但危险并没有过去。埃斯特医生看见来自心脏的动脉血顺畅地流入了那块皮肤,但静脉里却没有相应的血液流出。埃斯特知道在这种情况下很容易发生血栓,那样的话,后果将不堪设想。情急之中,埃斯特想到了蚂蟥(又称水蛭)。
蚂蟥的唾液里含有一种物质,可以防止血液凝固,并能麻痹伤口处的静脉,使其扩张,从而导致伤口处血流不止。埃斯特医生在丽波肿胀的头皮上放了几条蚂蟥,已经被饿了好久的蚂蟥立刻开始用它们那长满300枚牙齿的三瓣吸盘咬破了丽波的头皮。埃斯特医生知道,只要让蚂蟥在伤口处停留20—60分钟,它们就能帮助丽波排出15—30毫升的淤血。即使把它们拿开,伤口也能保持继续渗血10小时以上。在丽波住院的6天时间里,埃斯特医生总共为她使用了30多条蚂蟥,她的头皮终于逐渐恢复了通畅的血流。
其实,早在2000多年以前,人类就已经开始使用蚂蟥来进行“放血疗法”以治疗各种疾病了。随着医学的不断进步,人们似乎逐渐把蚂蟥淡忘了。1985年,美国哈佛大学医学院的整形外科医生杰斯玻接诊了一名被狗咬掉了耳朵的5岁男孩。杰斯玻医生知道耳朵上的血管都极其细微,而此前也从未有过人耳再植成功的报道,在手术中,杰斯玻医生很顺利地将为耳朵供应血液的动脉吻合了起来,但当他开始吻合静脉时,血栓开始形成了。杰斯玻医生想到了蚂蟥,他给当时全世界唯一的一家蚂蟥培养研究室———位于英国威尔士的 B iopharm公司的动物学家打了电话。第二天早晨,一箱蚂蟥运抵哈佛,男孩的耳朵被保住了。1994年,一名面部先天畸形的8岁的荷兰男孩在接受整形手术后,手术区域发生了严重的血肿,舌头充满了整个口腔,堵住了口腔后部的呼吸道的入口,医生们再一次想到了蚂蟥。经过27条蚂蟥近6个小时的“奋战”,男孩得救了。从此以后,蚂蟥又回到了医学舞台。
在自然界中,人类目前已经发现了将近650种蚂蟥。蚂蟥是一种雌雄同体的生物,一般生活在温暖潮湿的环境中。一旦感受到宿主的存在,它们就会用自己头部的三瓣吸盘吸附在宿主的皮肤上,而后释放出一种麻醉剂样的物质,使宿主体会不到它们的存在。蚂蟥分泌的唾液中还含有一种天然的抗凝血物质——水蛭素。此种物质可以使伤口处的血液保持流动而不凝固达20分钟以上,以使蚂蟥有足够的时间来享用宿主的鲜血。吸饱血液的蚂蟥体重可以增加10倍,达到60克左右,而这足够它存活18个月。此时的蚂蟥处于休眠状态,只是在繁殖后代时才苏醒过来。蚂蟥的生命周期一般为5年。在此期间,它可以生产1200多个后代。
在 B iopharm公司的培养室里,工作人员用一种类似动物皮肤的薄膜制成袋状容器,然后将猪血注入其中,再把蚂蟥放养在薄膜上。在华氏80度的环境中培养6个月后,工作人员又将它们转移到45度的环境里,以降低它们的新陈代谢。在那里,它们可以不吃不喝地存活一年。经过如此处理的蚂蟥很难保证医疗应用所要求的无菌性。即便在无菌的条件下培养,蚂蟥的消化道里也会始终存在一种名为“嗜水气单孢菌”的细菌。这种细菌对蚂蟥的生存至关重要:它们不但可以防止蚂蟥吸入消化道内的血液发生腐败,而且为这些血液的消化提供一种必需的酶。但对人来说,这种细菌就不那么可爱了。研究显示,有超过20%的接受蚂蟥辅助手术的患者会发生伤口感染。所以,对于免疫功能低下的患者,医生在手术前还要常规使用抗生素。
但科学家们同时发现,在人体很容易产生抗药性的葡萄球菌却很难在蚂蟥体内生长。科学家们推测,这或许是因为蚂蟥本身具有抗葡萄球菌生长的能力,或许是其体内的嗜水气单孢菌可以产生抗葡萄球菌生长的物质。科学家们设想,如果能将这一谜题揭开,可以为人类将来开发更有效的抗生素提供帮助。
除此以外,蚂蟥唾液中的麻醉剂样物质同样引起科学家们的兴趣。 B iopharm公司的工作人员正在尝试从蚂蟥的唾液中提取用于局部麻醉的物质。
虽然目前医疗市场上的抗凝血药物仍以肝素为主,但科学家们对水蛭素同样寄予厚望。某些小样本的临床研究已经初步显示,使用水蛭素的心脏病患者的生存率比使用肝素的同类患者高30%,而在下肢施行外科手术的患者中,水蛭素可以有效地降低深部静脉血栓的发生率。