2010年6月8日

數不盡的昆蟲資源—抗癌藥物的開發

作者/朱耀沂(台灣大學昆蟲系名譽教授)

昆蟲現今的繁榮地位是由多種因子促成的,其中生活史中的變態組合是主因之一。整個昆蟲綱可以分成無變態類、不完全變態類、完全變態類三大類。第一類自孵化至成蟲,身體雖然逐漸長大,但外表及構造並沒有明顯的變化,牠們在近200萬種昆蟲中只占6~7%,如彈尾蟲、衣魚等;不完全變態的昆蟲,如蝗蟲、螳螂、椿象,生活史由卵、若蟲(幼蟲)、成蟲三個發育期組成,其間若蟲期的發育有點像無變態類,但若蟲經過最後一次蛻皮變為成蟲時,會忽然出現明顯的翅膀,其種類數約占整個昆蟲界的20%;至於完全變態類,如蝶、蛾、甲蟲、蜂、蒼蠅等,生活史包括卵、幼蟲、蛹、成蟲四個發育期,種類數約占70%,從如此驚人的比例可知道蛹期在昆蟲存活及繁榮上的重要性。

養過蠶寶寶的人皆知,猛吃桑葉的蠶寶寶最後會停止取食,開始吐絲造繭,此後在繭內化蛹,過了數天破繭而出的為有兩對翅膀的家蠶蛾。繭裡面雖然有蛹,但從外面看起來一點動靜也沒有;剖開繭取出裡面的蛹也差不多,蛹偶爾會動一下腹端部分,看來進入休眠狀態。其實蛹體裡面才不悠閒,忙著分解幼蟲的體組織,並進行重組,形成適合成蟲生活的身體構造。

從外表來看,蠶寶寶和家蠶蛾完全不同,不但外表有異,內部構造也不一樣。在蛹的體液內必定有具強效分解能力的化學成分,才能把對身體已無用處的體組織分解,並形成新的組織。在菜園裡常見到的甘藍紋白蝶(Pieris rapae),其蛹中已發現有如此活性的化學物質,於是專家根據紋白蝶的屬名將它命名為pieridin。從實驗室的試驗結果可知,pieridin對正常的細胞不起反應,但對癌細胞卻有特異的結合性,可侵入癌細胞的細胞核,破壞其中的遺傳基因排列,致使該癌細胞不能再分裂增殖,而終至消失。已知將人的胃癌細胞投以pieridin 時,癌細胞會逐漸縮小, 6 小時後變成原來的一半。雖然這些結果都只是在實驗室裡得到的,距實際利用於癌症治療還有一段距離,但如前述屬於完全變態類的昆蟲已有百萬餘種,若調查其他種類的蛹體,應可發現更具效力或有不同制癌作用的化學物質。從此角度來看,昆蟲的蛹可以說是尚待大力開發的抗癌藥物寶庫。

已知不少昆蟲具有休眠性,遇到嚴寒的冬天或炎熱的夏天,會以冬眠或夏眠度過此不適發育的時季。昆蟲以何種發育期進入休眠乃依種類而異,紋白蝶類多以蛹期越冬,蠶寶寶的休眠期為卵期,不少昆蟲則以幼蟲期或成蟲期休眠。【更詳細的內容,請參閱第486期科學月刊】

回本期目錄

沒有留言: