這個入侵物種破壞力驚人,卻給器官移植帶來新的希望_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育05-11 18:23

(圖片來源:新西蘭國家水與大氣研究所,NIWA)
撰文 | Ziv
審校 | 阿嫺
在新西蘭,野豬是非常讓人頭疼的一種生物,尤其在無人的奧克蘭羣島,這些野豬更是給本土物種帶來了慘痛打擊。

奧克蘭羣島是位於新西蘭南島布拉夫港以南465公里處的無人島嶼(圖片來源:NASA)
奧克蘭羣島上生活着很多特殊的鳥類、植物以及無脊椎動物,大量遠洋****海鳥和企鵝在島上築巢,這裏還是瀕危物種黃眼企鵝(Megadyptes antipodes)和易危物種漂泊信天翁(Diomedea exulans)的棲息地。
野豬出現後,島上生物的生存狀況變得愈發艱難。冬天,野豬靠島上特有的植物和腐肉維生;夏天,它們會狼吞虎嚥信天翁肥嘟嘟的雛鳥和蛋白質豐富的企鵝蛋。
經過兩個世紀,島上很多鳥類的數量都呈現出下降趨勢。好在一些海鳥只在陡峭的懸崖邊緣築巢,即使是最大膽的野豬也不敢輕易冒險。

黃眼企鵝(左)和漂泊信天翁(右)(圖片來源:wiki)
島上一些奇特的巨型開花植物也慘遭毒手。這些植物因為一些神秘原因膨脹到正常大小的數倍,能長到一米寬、一米多高,並且綻放出絢麗的花朵。其中的代表是坎貝爾島胡蘿蔔(Anisotome latifolia)、羅斯百合(Bulbinella rossii)等等。
科學家推測它們長得如此巨大的原因是缺乏掠食者,或者沒有競爭關係等等生存威脅。所以當遭遇野豬入侵時,這些張揚植物的境地就變得非常危險。

坎貝爾島胡蘿蔔(左)和羅斯百合(右)(圖片來源:新西蘭植物保護網,拍攝:John Barkla/Jane Gosden)
話説回來,豬是怎麼在200年前漂洋過海來到這片島嶼的呢?
豬生多舛
1806年,一艘名為“海洋(Ocean)”號的歐洲捕鯨船抵達奧克蘭羣島,這也是來到這裏的第一艘歐洲船隻。第二年,船長又回到這裏,被當作口糧一起帶來的就有豬。
再加上羣島附近海難頻發,19世紀中後期常有幸存的船員流落到這裏,新西蘭和澳大利亞政府便放養了更多豬作為他們的食物來源。
19世紀末,島上已經有了非常繁盛的混血豬羣體,並且一直到20世紀末都沒有受到任何干預。於是這些豬在100年的時間裏恢復為野生型——身材更加矮小、長着窄長的腦袋、尾巴筆直,而且非常健碩。它們也因此成為當地獨特的野豬種羣。

有些野豬恢復了深色的毛髮,有些身上是黑白花的(圖片來源:新西蘭稀有物種保護協會)
根據新西蘭保護部項目經理斯蒂芬·霍恩(Stephen Horn)估計**,奧克蘭羣島上野豬的數量大約有700~1500頭**,數量波動很大。它們在這裏生存下來也着實不容易,必須非常堅韌而且有超強適應力。
奧克蘭羣島位於南緯50度左右,就在**“咆哮西風帶”**的附近,這裏常年盛行五六級的西風,四五米高的湧浪拍打着海岸,野外條件可以説非常惡劣。
在這種環境下,飢餓似乎經常與野豬為伴。新西蘭地理雜誌的彼得·傑克遜(Peter Jackson)發現在哺乳期的母豬隻有2~3個乳房可以產奶,説明豬仔的存活率並不高。通常情況下野豬一胎會產下8~10只幼崽。

由於缺少大陸的阻隔,南半球的西風帶格外狂暴(圖片來源:wiki)
為了保護本土物種,新西蘭環保部門和稀有物種保護協會從1999年1月起決定整治奧克蘭羣島上的野豬,同時希望能保留下小部分。他們首先從島上捕捉到17頭野豬(包括幾頭懷孕母豬),帶回了新西蘭南部城市因弗卡吉爾。
這些野豬需要被隔離起來,防止把它們身上可能攜帶的疾病傳染給當地家豬。不過協會並沒有隔離豬的錢,於是説服當時的市長從應急基金中出資養豬。
被捕野豬們過上了前所未有的好日子,在隔離的第一年數量激增,比在奧克蘭羣島上生活時產下了更多的小豬。餵養豬的支出也增加了10倍,這還在當地掀起了一陣爭議,市民斥責市長用浪費公共資金。

(圖片來源:GIFER)
不過很快市長養豬的決定就得到了意外收穫。
敗家豬變搖錢豬
也許正是因為奧克蘭島的野豬九死一生地成長起來,體弱多病的野豬被淘汰了,存活下來的豬攜帶的病毒基因很少,這引起了研究異種移植的科學家的注意。
當時醫學界正在攻克研究異種器官移植的難關,而全球範圍內對移植器官的需求又非常巨大。
1960年代以來,人們嘗試將過黑猩猩和狒狒的器官移植到生命垂危的人體內,但收效甚微;靈長類動物的器官費用高昂而且難以推廣,於是科學家將目光轉向費用相對低廉的豬或羊的器官。

異種移植的用途(圖片來源:美國食品藥品監督管理局,FDA)
不過跨物種移植會帶來超急性排斥、遲發性排斥,以及跨物種感染等等問題。目前人們可以通過基因編輯敲除“排斥基因”解決超急性排斥的問題,但遲發性排斥的免疫機制還並不清楚。
現在已知豬體內存在多種可以傳染給人的微生物,還有其他細菌和寄生蟲以及病毒感染問題。許多病原可以通過培育過程篩除,但一種豬內源性逆轉錄病毒(PERV)是****插入在豬的DNA內的,存在於每個細胞之中。
逆轉錄病毒可以破壞宿主動物的遺傳物質,HIV和一些癌症病毒就位列其中。目前還沒有什麼有效的藥物可以根除逆轉錄病毒。儘管後來有研究表明PERV並不會傳染給人類,但是當時還是讓人非常擔心。大家都在尋找更安全、更不容易染病的豬。

豬:説的是我?(圖片來源:新西蘭保護部,Department of Conservation)
新西蘭一家生物公司Diatranz一直致力於研究豬胰島細胞對治療I型糖尿病的作用。他們在聽説因弗卡吉爾有奧克蘭羣島來的豬以後,立刻從這些被隔離的豬身上取得了一些樣本進行分析。
負責人認為這些豬長期以來生活在與世隔絕的環境中,從未與其他豬接觸過,可能不會感染其他豬常見的疾病。結果發現這些豬不僅很少有其他常見病,而且基因組中的逆轉錄病毒基因拷貝數也非常少,還不攜帶一種風險最大的病毒PERV-C。這些豬還因為個體更小,器官尺寸也更適合移植。
2004年,Diatranz升級為新的生物技術公司LCT,並接管了因弗卡吉爾市的隔離野豬護理工作。這些豬住進了昂貴的醫療級隔離空間,被選擇性地為異種移植而進行培育。

(圖片來源:新西蘭保護部,Department of Conservation)
這些讓市長被罵了無數遍的敗家豬突然身價飆升至每頭數十萬美元,變身搖錢豬,並且給因弗卡吉爾市帶來了就業機會和數百萬美元的投資。
2022年有一例成功將豬心臟移植進患者體內的案例,心臟來源為美國Revivicor公司。不過患者後來僅存活了兩個月,雖然具體死因還不清楚,但在屍檢時發現了豬鉅細胞病毒。LCT的負責人保羅·譚(Paul Tan)表示這正説明了培育沒有此類疾病的豬的重要性。

(圖片來源:馬里蘭大學醫學院)
譚成立了新的公司,專門用奧克蘭羣島的豬培育異種移植理想的豬的品系,並向其他生物公司或大學的研究團隊提供豬細胞。
但是異體移植還有很長一段路要走,不僅要攻克各種技術難關,還有很多倫理問題擺在面前。比如什麼情況下可以接受異種移植、如何保障患者的權益,以及如何看待動物的權益等等……
前途未卜豬
奧克蘭羣島的野豬現在依然在風暴中奔跑,新西蘭環保部門也一直在為根除它們做準備。他們嘗試了陷阱、毒藥和直升機射殺等方式,但並不簡單。
一方面這些豬很聰明,如果一直用同一種方式,它們很快就能從中發現一些規律。另一方面,人類能到達這些島嶼已經很難,島上也沒有任何能維持生活的基礎設施,崎嶇的地形、茂密的灌木、齊肩的雜草,這些因素加起來讓撲滅工作進展困難。目前比較提倡的方法是和獵狗一起打獵。

(圖片來源:新西蘭保護部,Department of Conservation)
也並不是所有人都希望根除這些豬,動物保護組織和譚這樣的科研人員希望可以將這些豬保留一部分。但要想保護奧克蘭羣島的本土物種,就得把這些野豬隔離到其他地方,這又是一大筆支出……
封面來源:GIFER
參考資料:
[1]https://undark.org/2023/04/10/how-new-zealands-pesky-pigs-turned-into-a-cash-cow/
[2]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%A5%E5%85%8B%E5%85%B0%E7%BE%A4%E5%B2%9B
[3]https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%B3%B6%E5%B6%BC%E5%B7%A8%E5%9E%8B%E5%8C%96
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Auckland_Island_pig
[5]https://www.nzgeo.com/stories/pigging-out-on-auckland-is/
[6]https://www.rarebreeds.co.nz/aucklandpigspro.html
[7]https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/12/470600.shtm