科技日報2019年12月30日訊 有過鄉間和城郊生活經歷的小夥伴，大多對蟾蜍有所了解。蟾蜍通常出沒在夏秋之夜的路邊草叢，雖說蟾蜍不會主動攻擊人類，還是不少害蟲的天敵，可看它滿身的疙瘩，就讓人不敢輕易招惹。
但近日據臺灣媒體報導，在臺灣花蓮縣豐濱鄉，有人不但招惹了它，還鬥膽吃了它的肉，結果釀成了1死5中毒的慘劇。經當地衛生主管部門採樣鑑定，確認6人是因誤食盤古蟾蜍中毒。
盤古蟾蜍是什麼樣的物種？蟾蜍的毒性成分主要在哪些部位、成毒機制是什麼？帶著一系列疑問，科技日報記者採訪了中國科學院昆明動物研究所(以下簡稱昆明動物研究所)生物毒素與人類疾病學科組的科學家。
毒素致死率僅次於毒蛇咬傷
「盤古蟾蜍是臺灣島內體型最大的無尾目動物，全球僅分布於臺灣全島，成體身長在5到20釐米之間，大多數約6到11釐米，體色依環境而異。」昆明動物研究所副研究員李文輝告訴記者，廣義而言，蟾蜍屬無尾兩棲類，民間通常將皮膚粗糙、全身分布疣狀突起的兩棲類物種稱為蟾蜍，而將皮膚光滑的兩棲類物種稱為蛙。除南極洲、馬達加斯加等外，蟾蜍在全球均有分布。
在我國，人們通常把蛇、蠍子、壁虎、蟾蜍、蜈蚣或蜘蛛稱為「五毒」。就對人類的危害而言，罕有因蠍子、壁虎、蜈蚣或蜘蛛咬傷引起死亡的報導，但因蟾蜍毒素中毒引起死亡的報導卻不鮮見，致死率僅次於毒蛇咬傷。
30年前，昆明動物研究所的專家在做資源調查時，在雲南西北部發現一種很特別的大蹼鈴蟾。當地人說這種蟾會讓人手紅、疼痛。他們把大蹼鈴蟾放在罐子裡，受刺激的小東西身上就出現泡沫狀分泌物，身體周圍聚集的分泌物也不斷增加。他們把這些分泌物收集起來，經過乾燥提純，然後通過尾靜脈注射到小鼠體內，結果小鼠竟很快中毒死亡了。昆明動物研究所研究員張雲說：「實驗中，根據小鼠體重，通過尾靜脈注射每公斤20微克毒素，就可以致死。這跟蝰科蛇毒的致死毒性在同一個數量級。」
毒性不會因高溫而消失
不僅是臺灣盤古蟾蜍，不同蟾蜍物種，以及一些蛙類都可產生致命毒素。目前對我國兩棲類物種活性成分的研究提示，身體顆粒腺分布較多的物種含有的生物活性相對較多，容易引起中毒反應。
蟾蜍讓人中毒的重要原因，在於其皮膚顆粒腺、粘液腺和身體不同組織能產生毒性類固醇內酯分子。蟾蜍活性物質按結構主要分為蟾毒配基類、蟾蜍毒素類、蟾毒色胺類及其他化合物。
「總體而言，蟾蜍毒素和蟾毒配基的作用類似洋地黃，可興奮迷走神經，直接影響心肌，引起心律失常，還能起到刺激胃腸道、抗驚厥和局麻的作用。」李文輝解釋道，急性中毒特徵常表現為呼吸急促、肌肉痙攣、心律不齊，最終導致麻痺而引起中毒死亡。
蟾蜍皮膚、肌肉、肝臟和卵等不同部位均含有毒性成分。中毒途徑包括誤食及皮膚接觸，即使煮熟後食用也會中毒。李文輝解釋說，經煮沸後，蟾蜍耳後腺及表皮腺體的分泌物毒性會降低，但難以全部去除毒性；有證據顯示，蟾蜍卵中的蟾蜍毒素含量高於肌肉，毒力也更強；若毒液直接接觸傷口進入血液，也可引起中毒。
一旦發生中毒反應，需根據患者的病情臨床對症治療。迄今為止，對兩棲類箭毒蛙毒素以及其他蟾蜍毒素尚無有效的解毒藥，阿託品對此有一定的解毒作用，腎上腺素則無作用。
「以毒攻毒」還能治病救人
蟾蜍毒素能害人但是也能救人。傳統醫藥常用「以毒攻毒」的策略治療人類的疑難雜症。在我國，蟾蜍經加工可製成蟾皮、蟾酥、幹蟾、蟾蜍頭、蟾蜍膽、蟾蜍肝等名貴中藥材，其中臨床廣泛使用的主要有蟾酥、蟾衣、蟾皮，「六神丸」「蟾酥丸」「麝香保心丸」等藥物均含有蟾蜍成分，臨床應用效果較好。
張雲介紹，現代生命科學研究揭示，生存策略和協同進化導致很多動物產生了以動物多肽類毒素為主的天然活性物質可以與哺乳動物及人的目標蛋白分子相互作用，且活性高、專一性強，再加上動物多肽毒素由於加速進化所造成的豐富基因多樣性，使得動物多肽毒素這些天然活性物質與人細胞膜受體和離子膜通道的關係，猶如天然的「矛與盾」，是解析生命現象必備的「分子探針與解密器」，也可以說是來自「上帝」的藥方。
昆明動物研究所生物毒素與人類疾病學科組長期從事兩棲類皮膚分泌物的研究，他們針對上文所述的中國特有物種——大蹼鈴蟾，系統研究了其皮膚分泌物蛋白質多肽組豐富的分子和功能多樣性，產生了一系列成果，不久前還揭示了大蹼鈴蟾孔道形成蛋白複合物激發無疤痕組織修復的機制。與目前臨床上廣泛使用的表皮生長因子相比，這種複合物不僅可以通過加快皮膚組織損傷的再上皮化來促進傷口癒合，還具有減輕創傷水腫、促進無疤痕癒合、抵禦耐藥菌感染的特徵，為深入解析組織再生和修復及疤痕形成的分子病理機制提供了新思路和新線索，同時對研發新的疾病治療藥物極具現實意義。
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為什麼箭毒蛙不會毒死自己
我們很難說，在這個世界上哪種動物是最毒的，但是毫無疑問，原產於哥倫比亞、擁有金色皮膚的箭毒蛙屬於其中之一。其體內毒素的含量，足以殺死10個人。
那麼，為什麼它們自己不會毒死自己呢？為了解決這個問題，紐約州立大學的相關研究人員以小白鼠為實驗對象展開了研究。相關研究發表在《美國科學院院刊》上。
研究人員發現，箭毒蛙毒素可以打開神經細胞上的鈉離子通道，並且這個過程是不可逆的，因此可以永久性地阻斷神經信號向肌肉細胞傳遞，從而導致肌肉持續緊張不能放鬆，而心臟更容易受之影響，最終導致中毒者心臟衰竭而死亡。
被人熟知的河豚毒素其實也是通過影響鈉離子通道的正常工作而致毒。對於河豚自身而言，它們的鈉離子通道由於單一的胺基酸突變而發生變化，導致河豚毒素無法正常識別鈉離子通道，這樣河豚毒素對河豚自身就沒有任何傷害。
那麼，箭毒蛙又是如何避免自己中毒的呢？
研究人員找到了箭毒蛙倖免於毒的突變胺基酸。他們在箭毒蛙肌肉中找到了5種天然胺基酸替代品，並在小白鼠的肌肉中進行了測試。當小白鼠的這5種胺基酸被替換成箭毒蛙的突變胺基酸之後，小白鼠的肌肉也完全能夠抵抗箭毒蛙毒素。
為了弄清楚到底是哪一種胺基酸突變起作用，研究人員對這5種胺基酸進行了逐一替代和排除。結果表明，箭毒蛙對自身毒素的抗性主要來自於單一的基因突變。而在這之前，由哈佛大學研究團隊進行的一項研究表明，箭毒蛙對自身毒素的抵抗性源於多種因素。
儘管這距離揭開箭毒蛙毒素之謎更進一步，但並不意味著我們可以找到解藥，就像對於河豚毒素一樣，目前也還沒有已知的解藥。但找到這種基因突變，有助於讓那些因自身毒素而瀕臨滅絕的青蛙存活下來。