In vivo molecular malacological screening of specific uptake of commonly used radiopharmaceuticals in the leopard slug (Limax maximus) PET/SPECT imaging to determine effectiveness and human homology

想象一下医学侦探的世界，他们正在破解一个关于新药如何在体内传播的谜团。几十年来，为了观察药物的去向，科学家们不得不使用像小鼠和大鼠这样的小型哺乳动物作为实验对象。这有点像是在用一台复杂、昂贵且带有伦理负担的机器来测试一个简单的想法。但科学总是在寻找一种更轻便、更友好的方式。于是，“分子成像”的世界进入了视野——这是一种利用特殊的发光示踪剂对体内进行拍照的高科技方法。把这些示踪剂想象成注入血液中的微型发光萤火虫；随着它们的移动，摄像机可以捕捉到它们停留在哪里以及粘附在哪里，从而揭示哪些器官渴望这种药物，而哪些器官只是让它流通过。科学家们现在面临的大问题是：我们能否用更简单、更便宜、争议更小的生物，来取代小鼠？这种生物需要拥有足够复杂的身体来提供有用的信息，但又不需要承担同样的伦理重担。

这就是豹蛞蝓的故事登场的地方。你即将阅读的论文探讨了一个非常奇特的想法：豹蛞蝓（Limax maximus）能否成为医学测试领域的新明星？这些蛞蝓易于饲养，繁殖能力极强，而且不像哺乳动物那样拥有类似的“情感”或神经系统，这使得它们成为了一个在伦理上更友好的选择。研究人员想要看看这些软绵绵的生物是否可以作为人类的替代品，用来测试当今医院使用的八种不同的、非常著名的医学示踪剂。他们想知道：如果我们把人类使用的药物注入蛞蝓体内，它是否会点亮相同的器官？它的行为是像在人体内那样，还是仅仅被蛞蝓吞下后就忘得一干二净？这有点像是在用一把看起来完全不像门的钥匙去测试一把锁：这把钥匙还能转动吗，还是只会掉出来？

伟大的蛞蝓发光时刻

在这项研究中，科学家们使用了八种医生用于扫描人类心脏、大脑、骨骼和肿瘤的不同“发光钥匙”（放射性药物）。他们将这些发光示踪剂轻轻注入豹蛞蝓的足部。由于蛞蝓拥有“开放式”循环系统——想象一下他们的血液（或血淋巴）是在一个巨大的池子中自由流动，而不是像人类那样被困在紧密的管道中——示踪剂在蛞蝓体内扩散得非常快。等待几个小时后，他们将蛞蝓放入一台高科技相机（PET/SPECT 扫描仪）中，以观察光芒最终停留在了哪里。

结果既有“哇，这和人类的情况完全一样！”也有“等等，这完全很奇怪”的情况。

心脏与肾脏的联系
对于几种示踪剂，蛞ся蝓的心脏和肾脏区域像霓虹灯一样闪闪发光。这实际上是个好消息，因为在人类身上，这些器官通常是过滤或处理这些药物的器官。

• 其中一种被称为 [123I]I-mIBG 的示踪剂（用于观察人类的心脏神经）在蛞蝓的心脏/肾脏区域显示出巨大的峰值。其活性比背景水平高出 32.83 倍。这是该示踪剂唯一感兴趣的地方，这表明蛞蝓的心脏处理这种化学物质的方式与人类心脏非常相似。
• 另一种示踪剂 [18F]FDG（用于寻找癌症，因为它热爱糖）也点亮了心脏区域。研究人员甚至观察到了两个明显的亮点，看起来像是蛞蝓的心室。这与我们在人类和老鼠身上看到的现象相吻合，表明蛞蝓在心脏中使用糖的方式与我们一样。

大脑与“神经节”
蛞蝓的大脑被称为“神经节”。通常情况下，这个部位很难被这些示踪剂观察到。然而，一种特定的示踪剂 [99mTc]Tc-sestamibi 让蛞蝓的大脑发出了亮光。其活性比值为 4.71，这意味着大脑显示出该化学物质的显著积累，而其他七种示踪剂在该区域几乎没有吸收。这是一个独特的发现，表明蛞蝓的大脑可能有一种特殊的方式来抓取这种特定类型的药物。

胃部与消化道
蛞蝓的胃和消化腺（一个帮助消化的重要器官）也是热门目的地。

• [68Ga]Ga-PSMA，一种在人类身上用于寻找前列腺癌的示踪剂，在蛞蝓的胃和消化腺中表现强烈。胃的比值为 4.44，消化腺的比值为 2.32。
• [123I]I-ioflupane，一种观察多巴胺（一种大脑化学物质）的示踪剂，也在胃和消化腺中发光，比值为 4.53。
  这表明在蛞蝓体内，这些器官可能承担着过滤或处理这些化学物质的任务，类似于人类的肝脏和肾脏的工作。

壳的奥秘
这里变得非常有趣，也有一点令人困惑。蛞蝓拥有一种内壳，即身体内部的一个小片状结构。

• 当科学家使用 [99mTc]Tc-HDP（一种旨在粘附在人类骨骼上的示踪剂）时，蛞蝓的内壳发出了极其耀眼的光。其活性比背景高出了惊人的 28,700.68 倍！这表明示踪剂粘附在了壳的矿物质上（这些矿物质是由方解石和文石组成的，而不是人类的骨骼）。
• 然而，当他们使用 [18F] NaF（另一种通常粘附在骨骼上的示踪剂）时，壳却保持黑暗。它几乎没有显示出吸收（比值仅为 1.01）。
  这是一个巨大的差异。它告诉我们，虽然蛞蝓的壳可以抓住某些寻骨化学物质，但它并不能抓住所有物质。这就像一把锁可以接受一种钥匙，却拒绝另一种，这表明蛞蝓的壳在化学性质上与人类的骨骼不同。

哪些不起作用（或不明确）
并非所有的示踪剂表现都完美。目标指向人类肿瘤中特定受体的示踪剂 [68Ga]Ga-edotreotide，仅在蛞蝓的心脏和其他器官中显示出轻微的增加。研究人员认为，这可能是因为蛞蝓拥有与人类受体类似的化学亲戚，但他们目前还不确定具体是哪一个。他们还注意到，蛞="'s 神经系统对于 PSMA 没有表现出发光，这与在其他相关生物中观察到的情况相矛盾，这意味着关于这些化学物质如何与蛞蝓大脑相互作用，仍有很多未知之处。

结论

那么，这一切意味着什么？这项研究表明，豹蛞蝓是测试药物如何在体内移动的一种具有前景的、低成本且符合伦理的替代方案。对于某些示踪剂，蛞蝓的表现几乎与人类完全一致，以相同的方式点亮心脏和消化器官。而对于另一些，比如骨骼示踪剂，蛞蝓的表现则不同，但这本身也是非常有用的信息——它告诉科学家“人类模型”在哪里会失效。

研究人员谨慎地表示，这仅仅是一个开始。他们并没有证明蛞蝓可以取代小鼠进行所有测试，但他们已经证明了蛞蝓可以作为一个很好的“初步观察”模型。它们可以帮助科学家判断一种新药是否值得在更复杂的动物身上进行测试，或者它是否只会卡在蛞蝓的壳里。通过使用这些花园里的生物，科学界或许能够减少在研究中使用的小鼠和大鼠的数量，使通往新疗法的道路变得更加仁慈，也更加高效。事实证明，豹蛞蝓可能是未来医学成像领域中默默无闻的英雄。