在对抗耐药性感染的最新竞争者中，有一种引人注目的黑色甲虫，身上有鲜红的斑点和橙色触角尖端。这种鲜为人知的美洲埋葬甲虫（Nicrophorus americanus）可能掌握着开发下一代抗生素的关键。
在过去二十年里，研究人员一直在研究这种甲虫如何在常温下保存肉类，试图将其抗菌、抗真菌和食物保鲜特性用于人类。现在，科学家们发现了一种新的超能力：这些甲虫甚至能抵抗强效杀虫剂，这一发现进一步激发了研究这种甲虫以发现新救命药物的兴趣。
甲虫可以存活于强效杀虫剂的暴露
土壤中的美洲埋葬甲虫以死亡为生，这种生活方式使它经常接触到各种病原体。例如，为了喂养幼虫，它会搜寻小型携带病原体的死动物，如老鼠、草原犬鼠和鸟类。通过嗅觉从两英里外找到尸体后，甲虫会与配偶一起将死动物掩埋，去除其毛发或羽毛，将其滚成一个球，并用口腔和肛门分泌物覆盖，使其保持新鲜数周或更长时间。这个“育雏球”作为未来幼虫的庇护所和食物来源，是昆虫世界中双亲共同抚育的独特例子。
然而，尽管它们在抵御病菌方面非常聪明且坚韧，但这些甲虫仍受到栖息地丧失和环境变化的威胁。最近发表在《PLOS One》上的一项研究旨在了解新烟碱类杀虫剂对这种甲虫的影响。新烟碱类杀虫剂是从尼古丁衍生而来的一种杀虫剂，在美国是最常见的类型，但在欧盟已被禁止。这类杀虫剂通过干扰害虫的神经递质来控制害虫数量，但也会对其他非害虫昆虫产生相同的影响，如埋葬甲虫。
研究人员之前已经研究并记录了成年粪甲虫通常会因暴露于新烟碱类杀虫剂而死亡的情况，因此他们好奇另一种埋葬甲虫是否会面临同样的命运。
令他们惊讶的是，研究结果显示，暴露于新烟碱类杀虫剂的甲虫恢复得非常快，表明它们具有独特的解毒能力。
“它们翻过身，抽搐，变得过度活跃，展开翅膀却不飞行，”该研究的合著者、俄亥俄州立大学的昆虫学家Wyatt Hoback说。“大多数情况下，这组症状会导致昆虫死亡。但有趣的是，对于美洲埋葬甲虫来说，它们表现出中毒的症状一天，然后第二天就恢复正常了。”
它们的韧性可能是新药物的重要线索
科学家们从这些发现中得出了两个重要结论。首先，这并不全是好消息。虽然甲虫可以存活下来，但这种中毒行为使它们容易受到捕食者的攻击，并减少了进食时间，表明需要减少它们在野外接触新烟碱类杀虫剂的机会。1989年被列为濒危物种的美洲埋葬甲虫，由于保护和重新引入工作，其数量在其历史分布范围内的东北部和中西部美国有所增加，导致其在2020年被降级为受威胁物种。减少杀虫剂暴露将有助于维持其恢复。
其次，研究人员对甲虫惊人的恢复能力感到惊讶。Hoback已经研究这种甲虫超过25年，他表示这些发现进一步坚定了他相信这种甲虫对人类健康有着令人兴奋的潜力。
自从测试的甲虫从未接触过杀虫剂，研究人员认为甲虫进化出了生物解毒剂，这是由于它们独特的生活方式。他们怀疑频繁接触食肉细菌和其他病原体可能导致该物种发展出一种天然防御系统，以保护自己免受有害物质的侵害。
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并常温保存肉类的独特基因和细菌。到目前为止，科学家们已经从甲虫中培养了11种不同的细菌，其中一种是科学界完全未知的新物种。分子测序可以识别细菌，但随后科学家们必须研究这些细菌的工作原理。
中毒的甲虫可能还有更多东西可以教给我们
这些问题有一天可能会带来解决顽固和致命问题的治疗方法。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）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，这种侵袭性病原体可以侵蚀活体组织。
“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，那么我们就有机会对特定蛋白质进行测序，并将其制成药物，”Hoback说。
研究人员有兴趣继续研究那些暴露于杀虫剂后恢复的甲虫，看看暴露是否触发了救命基因的激活。这种“上调”过程可能导致产生更多的蛋白质，以应对环境威胁如毒素或满足其他细胞需求。
新墨西哥州立大学的分子生物学教授Immo Hansen曾与Hoback合作研究美洲埋葬甲虫，他认为基于这些新发现和过去的研究，甲虫及其微生物可能掌握着下一代抗生素的关键。“它们肯定具有抗菌特性，可用于治疗人类的细菌感染，”他说。
无论甲虫暴露于杀虫剂还是腐肉，它们的生理机制都会发挥作用，最有可能是通过基因上调来保护并保持健康，这种能力如果得到更好的理解，将极大地改善人类健康。
“我们必须确定哪些部分对人类最有益，”Hoback说。“是细菌还是甲虫本身表达的酶使它们得以恢复？”
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