人类耐药怎么办？这种濒危甲虫或许能拯救我们

甲虫可在强效杀虫剂暴露下存活

栖息于土壤中的美国覆葬甲时常与死亡打交道，这种生活方式使其频繁接触大量病原体。例如，为了喂养后代，它们会搜寻充满病原体的小型死亡动物，如老鼠、草原犬鼠和鸟类。

在最远两英里外嗅到尸体气味后，甲虫会与配偶一起掩埋尸体，去除其皮毛或羽毛，将尸体滚成球，并覆盖口腔和肛门分泌物，使其保持新鲜数周甚至更久。

这个“育儿球”(brood ball)既是未来后代的庇护所，也是食物来源，这在昆虫世界中是双亲共同抚育(biparental care)的独特案例。

尽管它们对病菌狡猾且具有韧性，但仍受到栖息地丧失和环境变化的威胁。《公共科学图书馆·综合》(PLOS One)最近的一项研究试图弄清美国最常见的杀虫剂类型——新烟碱类杀虫剂(neonicotinoids)对该甲虫的影响。

这类源自尼古丁的杀虫剂在欧盟被禁用，其通过干扰神经递质控制害虫数量，但也会对葬甲等非害虫昆虫产生同样影响。

研究人员此前曾研究并记录过成年蜣螂通常因接触新烟碱类杀虫剂而死亡，他们好奇另一种葬甲是否会面临同样命运。

令他们惊讶的是，研究显示，接触过新烟碱类杀虫剂的甲虫恢复速度惊人，表明它们拥有独特的解毒能力。

生存韧性可能是新药的重要线索

科学家从研究结果中得出两个重要结论。首先，并非全是好消息：尽管甲虫能在毒药中存活，但杀虫剂导致的行为改变使其易受捕食者攻击，并减少了进食时间，这表明需要减少它们在野外接触新烟碱类杀虫剂的机会。

该物种于1989年被联邦列为濒危物种，通过保护和重新引入措施，其数量在美国东北部和中西部历史分布区有所增加，2020年其保护级别下调为“受威胁”(threatened)。减少农药接触将有助于维持其恢复态势。

其次，研究人员对甲虫在中毒后惊人的恢复能力感到惊讶。已研究该甲虫超过25年的霍巴克表示，这一发现进一步坚定了他的信念：该甲虫对人类医学具有令人兴奋的前景。

由于实验用的甲虫此前从未接触过杀虫剂，研究人员认为，其独特的生活方式促使它们进化出生物解毒剂。他们推测，频繁接触食肉类细菌和其他病原体可能促使该物种发展出天然防御系统，以抵御有害物质。

目前，研究人员正在研究甲虫的基因组和微生物组，包括其口腔和肛门分泌物，以确定帮助甲虫解毒新烟碱类杀虫剂和在室温下保存肉类的独特基因和细菌。

中毒甲虫可能还有更多经验值得学习

这些问题或许有一天能为致命疾病提供治疗方案。

抗药性金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)是一种对多种抗生素具有耐药性的葡萄球菌，在医院和职业运动员中是一个令人担忧的问题，这种侵袭性病原体能侵蚀活组织。

“如果我们能找到甲虫在环境中处理从坏疽到金黄色葡萄球菌的方法，就有可能对相关特定蛋白质进行测序，并将其制成药物，”霍巴克说。研究人员对继续研究接触杀虫剂后恢复的甲虫感兴趣，观察这种暴露如何触发“救命基因”的激活。

这种“上调”(upregulation)过程可能促使产生更多蛋白质，以应对毒素等环境威胁或满足其他细胞需求。新墨西哥州立大学分子生物学教授伊莫·汉森(Immo Hansen)曾与霍巴克合作开展美国埋葬虫研究，他认为，基于这些新发现和过往研究，甲虫及其共生微生物可能掌握着下一代抗生素的关键。

“它们肯定具有可用于对抗人类细菌感染的抗菌特性，”他说。无论甲虫接触的是杀虫剂还是腐烂的肉，其生理机制都会发挥作用拯救它们，最可能的形式是通过基因上调保护自身健康。如果人类能更好地理解这种能力，将极大改善人类健康。

“我们必须确定哪些部分对人类最有益，”霍巴克说，“是细菌，还是甲虫自身表达的酶促成了恢复？”