本文最初发表于《大众科学》的前博客网络,反映的是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
2014年8月12日,一名男子因症状怪异且故事更加离奇而来到阿拉斯加州安克雷奇的一家医院。他患有发烧、咳嗽、恶心、疼痛和口中的苦涩金属味,但他已经对罪魁祸首有所了解,而且这罪魁祸首非常惊人:葵珊瑚。
阿拉斯加州安克雷奇似乎是最不可能发生葵珊瑚袭击事件的地方之一。然而,根据上个月美国疾病控制与预防中心 (CDC) 的《发病率和死亡率周报》(MMWR) 上阿拉斯加州卫生部门和美国食品药品管理局 (FDA) 科学家的一份报告,过去几年里,这种珊瑚在安克雷奇的居民家中和工作场所毒害了大约十几人和动物。
袭击人和动物的不是珊瑚本身,而是一种名为帕利毒素的物质。这种分子与钠钾泵结合,钠钾泵是一种对正常细胞功能至关重要的蛋白质,它利用ATP燃料将钠离子泵出细胞,并将钾离子泵入细胞。
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由此产生的化学梯度(大量钠离子想进入细胞,大量钾离子想离开细胞,遵循扩散规则)为许多其他重要的细胞功能提供动力,其中包括将食物和营养物质导入细胞。帕利毒素会使钠钾泵沉默,破坏离子梯度并杀死细胞。在足够大的剂量下,整个动物和人类也会死亡。但是,这种毒素是如何进入人体内的呢?
葵珊瑚是受欢迎的水族馆居民,通常被推荐给新手水族爱好者,因为它们很有吸引力,并且被认为容易饲养。

“Zoanthus-dragon-eye”,作者:Kazvorpal - 自己的作品。根据 CC BY-SA 3.0 许可通过 Commons 发布。
大多数水族馆爱好者都认为,必须接触珊瑚才能中毒。之所以会发生接触,是因为珊瑚,就像许多花园植物一样,必须不时进行疏剪,而这并非易事。它们紧紧地依附在它们所居住的岩石上。移除它们需要切割、刮擦、用化学物质攻击,甚至用热水烫。在进行这些破坏性方法时,与珊瑚的物理接触是毒素和人体相遇的明显途径。
但越来越多的证据表明,可能存在更隐蔽的接触途径,而安克雷奇的案例似乎支持了这一点。
8月12日出现在急诊室的男子没有接触或处理过葵珊瑚。但他的一个亲戚却接触过。就在 7-8 小时前,这位亲戚将 70 磅重的活葵珊瑚从一个塑料容器转移到患者位于 1600 平方英尺移动房屋内的 200 加仑水族箱中。

肇事者的模糊照片。从安克雷奇移动房屋中 200 加仑家庭水族箱中采集的珊瑚——或其一部分。图来自 Hamade 等人,2015 年。点击此处查看来源。
在进行这项操作时,一些珊瑚碎片掉到了地板上,一些活珊瑚虫脱落了。
有两个人睡在隔壁房间。后来去急诊室的男子晚些时候回到家,在与水族箱同一房间里睡了七个小时。
整个晚上——请允许我强调一下,这绝对不是虚构的——珊瑚似乎散发出某种令人毛骨悚然的死亡雾气。根据 CDC 备受尊敬的《发病率和死亡率周报》,“患者 A 和 C 注意到移动房屋早晨有可见的雾气,并感觉到潮湿,这让他们怀疑水族箱可能存在问题。”
第二天早上,所有三人都醒来,出现了一系列令人讨厌的神经、呼吸和肌肉问题。睡在水族箱房间里的男子病情最严重。他的体温达到了 103°F,白细胞计数也升高了。他在医院住了两天后才康复。
另外两人在中毒当天下午 7 点左右自行康复。患者说,同一移动房屋中的一只狗和一只猫在住院当天显得“昏昏欲睡”,而且狗在珊瑚到达后的第二天早上也呕吐了。然而,他们中的任何一人——人或动物——都没有接触或处理过珊瑚。但是,将珊瑚转移到水族箱中的人没有明显的症状。
珊瑚的采购店主也报告说,他的员工曾多次中毒,最近一次发生在 2014 年 7 月,当时拆卸了一个客户的水族箱,至少有五人(包括他自己)中毒。所有人都康复了。
店主还知道 2012 年可能发生的两起中毒事件。一名男子在车库的热水下从岩石底座上切下葵珊瑚虫。在此过程中,他的妻子和狗多次穿过车库。该女子当时怀有身孕。几个小时内,丈夫和妻子都出现了发烧、颤抖和虚弱的症状。他们的狗呕吐并表现得昏昏欲睡。这对夫妇在重症监护室住院数日,妻子在那里早产三个月生下了宝宝。婴儿幸存下来,显然没有长期不良影响。然而,丈夫的呼吸问题持续了至少两年。
这些故事共同强烈暗示毒素可以传播到空气中,使人生病。但这引出了另一个问题——毒素是如何以足够的浓度从水中进入空气中,从而造成如此严重的破坏?如果空气中弥漫着毒素,那么水中可能存在的任何不幸的鱼类的情况又如何呢?它们都翻白肚了吗?文章没有说明。
当分析来自商店和家庭水族箱的珊瑚样本时,科学家发现商店样本每克湿重珊瑚含有 6.2 毫克粗帕利毒素,而家庭样本含有 7.3 毫克/克。两者都超过了先前涉及中毒事件的珊瑚中测得的值 0.5 毫克/克-3.5 毫克/克。
对珊瑚进行的 DNA 分析表明,这两种含毒素的样本都与Palythoa物种相似,该物种与马里兰州、弗吉尼亚州、纽约州和俄亥俄州先前发生的中毒事件有关。MMWR 论文的作者说,有毒的珊瑚在外观上也与本次和先前中毒事件中采样的无毒或弱毒性标本明显不同——但他们没有描述如何不同,这似乎可能是有用的信息。
科学家在 MMWR 中写道,有些人似乎确实能够在不让自己中毒的情况下饲养他们的宠物 Palythoa,也许是因为他们小心处理并彻底消毒。或者他们只是幸运。美国没有法规强制要求对潜在有毒的珊瑚进行测试或贴标签,也没有提供关于安全珊瑚处理和消毒程序的一般建议。
虽然阿拉斯加案例中购买珊瑚的商店张贴了许多关于珊瑚潜在毒性的警告标志,但这并没有阻止许多员工和顾客中毒。目前,预防珊瑚中毒似乎是一项未经证实的猜测,这种情况将持续下去,直到有人利用科学来弄清楚帕利毒素究竟是如何渗透到从未接触过珊瑚或珊瑚生活的水中的人体内的。
参考文献
Hamade, Ali K.、Sandrine E. Deglin、Joe B. McLaughlin、Jonathan R. Deeds、Sara M. Handy 和 Ann M. Knolhoff。“疑似与水族馆商店和家庭中的葵珊瑚相关的帕利毒素吸入暴露——阿拉斯加州,2012-2014 年。”MMWR:发病率和死亡率周报 64,第 31 期 (2015): 852-855。