科学家们真的会对他们的从事的研究产生过敏症
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2021-02-14 14:09
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火星译客

本文最初出现在Undark网站上,是Climate Desk合作项目的一部分。

当布莱恩·弗莱(Bryan Fry)从蛇房退后几步后,检查手上的咬痕时,他的心怦怦直跳。他刚刚被一条死蛇咬了一口,这是澳大利亚最毒的蛇之一。其神经毒素引起的咬伤可引起呕吐,瘫痪和死亡。

弗莱在当时还是一名研究生,也已经养蛇很多年了。奇怪的是,神经毒素并不是他最担心的;附近的医院会有他需要的抗蛇毒血清,而且,尽管数据有限,接受治疗的人一般都能活下来。但在另一方面,过敏性休克可能会在几分钟内杀死他。

现在是澳大利亚昆士兰大学(University of Queensland)生物学家的弗莱回忆说,过敏性休克是你能想象到的最糟糕的感觉。这太疯狂了。你体内的每个细胞都在极度恐惧中尖叫。

弗莱花了一生的时间去欣赏并最终研究毒蛇,并最终使他对毒蛇产生了致命的过敏反应。

虽然大多数情况并没有那么极端,但轶事报道和专家分析表明,科学家、学生和实验室技术人员对他们研究的生物体产生过敏反应的情况远非罕见。有些过敏症研究人员说,正是研究人员对研究对象的热情——近距离观察、每天长时间的工作,以及多年来对一个研究项目的投入,才使他们处于如此高的风险之中。

杜兰大学(Tulane University)的内科医生兼研究员约翰·卡尔森(John Carlson)专门研究昆虫和尘螨过敏问题,他说,确实有些东西比其他东西更容易引起过敏,但最重要的因素是与被研究生物相互作用的频率。你可能有30%的机会对你研究的任何东西过敏。虽然数据有限,但这一估计与职业过敏症的研究是一致的。研究表明,44%的工作对象是实验室啮齿类动物,40%的兽医,25%到60%的工作对象是昆虫。

联邦指导方针建议,实验室应该有设计良好的空气处理系统,工作人员应该佩戴适当的个人防护装备(PPE),以减少发生过敏的风险。然而,对研究人员和专家的采访表明,人们可能很少意识到或遵守这些指导方针。对于从事较不常见物种工作的科学家和从事实地工作的人来说,关于什么是适当的个人防护装备的确切信息可能非常有限。

卡尔森指出,许多研究人员,尤其是那些从事实地工作的人,习惯了在工作中感到不舒服。他说,我认为很多研究人员对研究过程非常感兴趣,他们并没有真正考虑它可能对他们产生的长期影响。

一般来说,当免疫系统对通常无害或相对无害的物质产生过度反应时,过敏就产生了。免疫系统监测身体潜在的危险入侵者,如细菌、真菌和病毒。有时,由于一些不太清楚的原因,免疫系统会将一些良性的东西,如花粉或动物皮屑,识别为危险的。为了标记入侵者,通过这种方式致敏的人会产生抗体或多种蛋白质来识别入侵者。

当这个人再次接触到这种物质时,抗体会标记它为入侵者。作为反应的一部分,免疫细胞会释放像组织胺这样的化合物,刺激和发炎周围的组织,导致过敏症状。

虽然已经确定了一些危险因素,但研究过敏症的研究人员往往无法确定为什么这种过度反应会发生在某些人身上,而不会发生在其他人身上。但很明显,对于某些物质,反复接触会增加过敏反应的可能性。

尽管关于过敏科学家的轶事比比皆是,但对这个问题的研究却很少。记录最好的是对啮齿动物的过敏,这在生物医学研究中随处可见。但一些科学家报告说,过敏症几乎完全没有被研究过,这可能是因为,至少在有许多过敏症研究的富裕国家,相对较少的人会接触导致过敏症的生物体。

例如,虽然大多数人都避免经常接触水蛭,但多伦多大学的博士生丹妮尔·德·卡尔却会出去寻找它们。德·卡尔研究水蛭遗传学是为了弄清楚不同物种之间是如何相互联系的,以及了解吸血是如何进化的。为了研究水蛭,她首先要抓住它们,像她所在领域的其他研究人员一样,她用自己的身体作为诱饵。

她说:“我们涉入沼泽和其他的地方,让它们依附在我们身上,以我们为食。” 对大多数人来说,水蛭叮咬相对来说没有疼痛感。当德·卡尔需要在实验室里饲养水蛭时,她也会让它们以自己为食。

大约一年半之后,她开始注意到症状。一开始,伤口开始发痒,但她越暴露,伤口就越痒。她说:“上次我喂水蛭(现在我不想再喂了)时,我整只手肿得都攥不住拳头了。” “痒得要命。”德·卡尔说现在她出去猎水蛭时,如果在水蛭附着在她身上、开始吸血之前把它取走,就可以避免过敏反应。对于她养在实验室的水蛭,她用肉店的猪血喂养它们,而不是让它们用她的血喂养。

斯坦福大学(Stanford University)生物学博士研究生妮娅·沃克(Nia Walker)也开始对她的研究有机体做出反应。沃克研究基因如何影响珊瑚的白化抗性和恢复。在第三次前往南太平洋岛国帕劳进行珊瑚实地考察时,她开始注意到手上的皮疹。她说,在那之后的每一次旅行中,情况变得越来越极端。我的脸会肿起来,我的手也会因为接触它们而留下伤痕。

沃克说,虽然她的症状特别严重,但她并不是实验室里唯一一个发展出这种敏感性的人。她说,到目前为止,实验室里的每个人都对珊瑚产生了轻微的刺激。沃克已经能够通过使用防护设备和非处方抗组胺药来控制她的过敏。她说,这很可悲,但也很有趣。

有时,科学家在实验室工作中发现的过敏症会影响到日常生活。十多年前,进化生物学家Karl Grieshop在一个果蝇实验室工作,香蕉是果蝇饮食的重要组成部分。他说,从那以后,每次吃香蕉,他的喉咙就发痒。俄克拉何马大学(University of Oklahoma)植物生物学博士生乔恩·吉登斯(Jon Giddens)说,他在开始研究东红雪松之前并没有任何过敏症状。东红雪松是一种常青树,在美国的一些地区广泛分布。但是现在,尽管距他上次在野外研究这个物种已经一年多了,他认为空气中红杉花粉使他全年都有鼻过敏症状。

同样地,从多伦多大学获得生态学和进化生物学博士学位的Brechann McGoey说,她在开始她的研究生工作之前没有经历过花粉症。但在实验中反复接触豚草花粉后,她出现了后鼻滴涕和持续咳嗽等症状。即使她不再与这种植物打交道,她仍然会在每年秋天豚草季节患上花粉热。这是我读博士时留下的纪念品,她开玩笑说。

反映了之前对兽医职业过敏的研究,大多数接受Undark采访的研究人员并没有寻求医疗救助,也没有得到正式的过敏诊断。

科学家称,在很多情况下,他们的过敏症很恼人,但可以控制。但有时过敏会迫使研究人员做出重大改变。

昆虫学家奇普·泰勒(Chip Taylor)在康涅狄格大学(University of Connecticut)攻读博士学位,开始了他研究硫蝶的职业生涯。1969年,当他在堪萨斯大学建立自己的实验室时,他非常想继续研究这个物种。但是,他说,到1973年的时候,我意识到我对这些蝴蝶非常过敏。每当泰勒和他们一起工作时,他就会出现类似哮喘的症状。

那年夏天,在前往亚利桑那州中部进行研究之旅时,泰勒和一个同事租了一辆拖车作为工作站来处理蝴蝶翅膀样本。他回忆说,我不能进拖车。我睡在外面,背靠着一棵树,这样我的鼻窦和喉咙就会流干。为了控制他的症状,他经常服用强的松,这是一种强效抗炎药,可能会有严重的副作用。泰勒说:“我决定不再和这些蝴蝶打交道了。我不得不重新调整我的职业,去做别的事情。

泰勒花了几十年的时间研究杀人蜂。1992年,他重返蝴蝶研究领域,开始了帝王蝶保护项目“Monarch Watch”。泰勒说,他在研究帝王蝶时从未出现过任何症状,他猜测可能是因为这两个物种产生不同类型的色素。

对蛇毒过敏的生物学家弗莱也说,他的过敏影响了他的职业生涯。弗莱说,不同蛇类的毒液有相似的成分,所以对一种蛇过敏的人可能会对多种蛇过敏。由于这种过敏,弗莱也必须非常小心,即使是在毒蛇周围,通常对人类没有危险。

他说:“现在,每当我和这些动物一起工作时,我看起来就像走进了《拆弹部队》(the Hurt Locker)。”《拆弹部队》是一部奥斯卡获奖影片,讲述的是美国陆军专家在伊拉克拆除炸弹的故事。所以,当然,在热带的阳光下,我绝对会融化。他说,这些限制使与蛇打交道变得不那么愉快。我不能随意地和这些我觉得非常迷人的动物互动,因为我知道死亡随时都可能来临,即使是死于通常不会成为医学问题的蛇。

弗莱在与蝰蛇的相遇中幸存了下来,这要归功于一个装有注射肾上腺素和抗组胺药的被蛇咬伤工具箱,以及一个思维敏捷的朋友迅速将他送往医院。他说,过敏导致他将大部分研究转向研究其他动物的毒液,包括科莫多龙、懒猴(世界上唯一有毒的灵长类动物)、漏斗网蜘蛛和箱形水母。我已经设法把它变成了一件好事,他说,但它仍然非常令人沮丧。

过敏专家说,减少接触是防止过敏发展的关键。确切地说,需要减少多少暴露尚不清楚,增加保护对机构来说可能成本高昂,对研究人员来说也不方便。

一些使用老鼠的实验室有设备和政策,旨在减少接触过敏原。这些实验室为笼子安装通风系统,使用机器人系统清理笼子,减少每个房间的动物数量,并提供一个区域让工作人员换掉被过敏原污染的衣服。口罩、手套和防护服等个人防护用品也可以帮助研究人员减少暴露。

但伦敦帝国理工学院(Imperial College London)从事职业性肺部疾病研究的高级临床研究员约翰娜·费里(Johanna Feary)表示,实际应用这些预防措施可能颇具挑战性。

2019年,费里和几位同事发表了一项针对英国7个研究机构的研究,这些研究机构在老鼠身上进行了研究。他们发现,使用单独通风的笼子而不是开放的笼子的设施,空气中的过敏原水平显著降低。但即便如此,也不足以防止技术人员对老鼠过敏原产生过敏反应。敏感性最低的设施是那些工人也戴着合适口罩的设施。她说,这项研究表明,至少在英国,几乎在所有情况下,对实验室动物的过敏可能都是可以预防的。

但是费里说,实验室动物过敏对很多人来说仍然是一个问题。她说,我们应该在这方面做得更好。我不确定我们是否在这方面做得更好。据费里说,主要原因是,安装减少接触过敏原的设备可能成本高昂,比如机器人笼式清洁机,尤其是在需要翻新旧设备的情况下。

她说,也很难准确评估这个问题的严重程度,特别是考虑到世界各地的条件和做法存在很大差异。她说,虽然运行良好的设施会监测工人的接触情况和健康状况,但在天平的另一端,你会看到肮脏、健康和安全状况差的地方,那里的记录记录参差不齐,患有过敏症的人可能只是觉得有必要去别处找工作。费里说:“因此,可能看起来一切都很好,没有人有任何症状,但实际上所有病人都离开了。”

她说,也有可能只有运行最好的设备才会报告他们的数据,而其他设备根本不会参与。事实上,几年前,杜克大学(Duke University)的一组研究人员试图在全美范围内调查与实验动物咬伤相关的过敏反应的发生率,只有16%的机构做出了回应。

而对于过敏症研究较少的人来说,关于其流行程度以及什么样的保护措施足以防止其发展的信息非常少。不过,一些患有过敏症的科学家表示,他们认为,更多的信息和意识有助于增加在研究中采取预防措施的科学家数量。

弗莱说,现在对蛇毒过敏的认识比他在20世纪90年代末开始正式研究蛇的时候要多。但是,他补充说,它仍然没有达到应有的知名度。他在后续的电子邮件中写道,该领域的研究人员可能不愿谈论毒液过敏。但是,他说,我对此很坦率,因为,你知道,这是拯救生命的信息。

珊瑚生物学家沃克说,研究人员对过敏症进行更多的研究将会有所帮助。她说,如果你知道要当心,很多问题都可以解决。

早期职业科学家通常接受有关正确处理生物危害和有害化学品的全面培训。科研机构通常会为实地工作提供广泛的安全计划,以帮助研究人员为所涉及的各种风险做好准备,从脱水到体温过低再到承受攻击。但科学家们可能对看似无害的生物体产生过敏反应的可能性知之甚少。

“我觉得人们对防护装备的态度可能有点太随意了,”麦戈伊说,他在对豚草进行研究后产生了过敏反应。特别是当你研究的是植物或动物,这是很自然的事情,而你又不是在实验室里研究化学物质,也许人们只是不够小心。

尽管这听起来很愚蠢,但水蛭研究人员德·卡尔说,或许更多地强调使用个人防护装备以及不这么做的后果是件好事。你很容易就会想,哦,我不需要戴手套;我只是在摸花什么的。”

过敏症专科医生卡尔森说,即使是见多识广的研究人员也会因为对工作的热情而为没有采取适当的预防措施找借口。

2009年,卡尔森参与了一个项目,该项目涉及收集室内尘螨的数据。尘螨是一种微型节肢动物,会导致全球数百万人的鼻腔和呼吸道问题。尽管他有专业知识,但他忽视了个人防护。这些我都知道,他说。我知道我应该戴口罩,但太热了,还出汗,而且我也没有老板告诉我该怎么做。在他工作的过程中,他开始流鼻涕,眼睛发痒,这是他完全过敏的第一步。卡尔森说,我坚持了下来,最终使自己变得高度敏感,甚至让他躺在地上和当时年幼的孩子们玩耍都让他非常痛苦。

想到那些由于过敏而不得不放弃自己热爱的工作的科学家,卡尔森感到很难过。他说: “我真的很同情这些人做了他们的工作却患上了过敏症。因此,我们传播的信息越多越好。”

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