把女性尿液注射到青蛙體內(nèi)，如果它數(shù)小時內(nèi)產(chǎn)出數(shù)百枚卵，就說明她懷孕了

本文轉(zhuǎn)載自公眾號“環(huán)球科學(xué)”（id：huanqiukexue）

1952 年芝加哥太陽時報新聞?wù)掌?，描繪了醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行青蛙妊娠測試。丨Olszynko-Gryn，2018 via syn·op·sis

可憐的兔子。

撰文 | 冬鳶

審校 | clefable

如今，想要初步確定是否懷孕十分簡單。只需在月經(jīng)推遲一周之后，去藥店，或者甚至不用出門，點個外賣就可以買到一支驗孕棒。

在家收集尿液，滴在驗孕棒的指定位置，然后靜靜等待幾分鐘，便可以通過驗孕棒上是一條線還是兩條線，初步判斷是否懷孕，準(zhǔn)確率相當(dāng)高。

圖片來源：pixabay

這種足不出戶就能自行測試的便利驗孕方法，或許都起源于20世紀(jì)60年代問世的免疫學(xué)妊娠檢測技術(shù)。而在那之前，女性想要知道自己是否懷孕，可得好好折騰一番。

“兔子死了”

人類最早的驗孕記錄，可能要追溯到公元前1350年的古埃及。一份紙莎草文獻(xiàn)描述了一種驗孕方法：疑似懷孕的女性需連續(xù)數(shù)日在小麥和大麥種子上排尿：“如果大麥發(fā)芽，預(yù)示著懷的是男孩；如果小麥發(fā)芽，預(yù)示著懷的是女孩；如果兩者都不發(fā)芽，則預(yù)示著沒有懷孕?！?/p>

雖然聽起來有些離譜，但現(xiàn)代科學(xué)家真的做過實驗，發(fā)現(xiàn)孕婦的尿液在70%的情況下確實可以促進(jìn)大麥和小麥種子生長，而非孕婦和男性的尿液則沒有這種效果。（當(dāng)然，它并不能預(yù)測胎兒性別。）

直到20世紀(jì)初，準(zhǔn)確診斷早期妊娠仍然十分復(fù)雜。1925年出版的一本教科書描述道，當(dāng)時只有陰道檢查是可靠的早期妊娠診斷方法：醫(yī)生會通過陰道檢查子宮是否增大、子宮下段是否變軟，還會用窺陰器檢查宮頸，觀察其顏色變化。隨后，醫(yī)生會再結(jié)合一些體征，判斷患者是否懷孕。

不久之后，人絨毛膜促性腺激素（hCG）的發(fā)現(xiàn)改變了一切。這是一種在妊娠期間由胎盤產(chǎn)生的激素。在受精卵著床于子宮壁后，胎盤開始發(fā)育并釋放hCG進(jìn)入母體血液，而血液中的hCG最終又會隨尿液排出體外。

正常情況下，除懷孕外，人體內(nèi)通常不應(yīng)存在hCG。因此，只要能夠檢測血液或尿液中的hCG，便能夠判斷是否懷孕。1928年，兩位德國婦科醫(yī)生共同開發(fā)出一種檢測方法，通過小鼠檢驗女性是否懷孕。

具體操作是：收集閉經(jīng)數(shù)周后的女性的尿液，并將其皮下注射給未成熟的雌性小鼠。如果該女性的尿液中存在hCG，那么注射后，小鼠的卵巢會增大，并出現(xiàn)卵泡成熟現(xiàn)象。因此，只需在注射數(shù)天后處死小鼠，檢查其卵巢是否出現(xiàn)相關(guān)變化，即可判斷該女性是否懷孕。該試驗結(jié)果非常可靠，誤差率低于2%。

非試驗用兔，圖片僅做示意丨pixabay

后來，又有研究者改進(jìn)了試驗，開發(fā)出一種通過兔子檢測懷孕的方法，但基本原理與小鼠實驗一致。隨后這種方法開始被更廣泛地采用，那時經(jīng)常會有女性在上午9點前偷偷摸摸地拿著用牛皮紙包裹的尿液罐來到診所——每家診所的門廳里總會擺著一張桌子，供人悄悄放置尿液樣本。當(dāng)天上午晚些時候，尿液會被注射到兔子的耳靜脈中；36小時后，兔子被處死，其卵巢被取出檢查。多年來，“兔子死了”一直是表示女性懷孕的委婉說法，盡管無論測試結(jié)果是陽性還是陰性，兔子最終都會被處死。

用青蛙驗孕

但無論是小鼠試驗還是兔子試驗，有時需要多天、多次注射，通常要在幾天后才能得到結(jié)果。而且每次測試都需要犧牲一只小動物，這樣的代價未免有些巨大。

不久后，一位名叫蘭斯洛特·霍格本（Lancelot Hogben）的英國生物學(xué)家開發(fā)的新方法帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。霍格本原本在南非研究一種名為非洲爪蟾（Xenopus laevis）的青蛙。在一次實驗中，霍格本給非洲爪蟾注射了牛的垂體提取物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：注射提取物后，沒有交配過的非洲爪蟾會開始產(chǎn)卵，一次可以產(chǎn)下數(shù)百枚卵。

霍格本立刻意識到，這些爪蟾或許可以用來檢測女性是否懷孕，因為牛垂體提取物中的相關(guān)激素與hCG具有相似的結(jié)構(gòu)。1930年，霍格本離開南非，并帶了一批非洲爪蟾回到英國實驗室。隨后，他與助手經(jīng)過數(shù)年研究，研發(fā)出一種標(biāo)準(zhǔn)化的妊娠檢測方法：將女性尿液注入未交配雌性爪蟾的背部淋巴囊或腹腔，24小時后，如果爪蟾產(chǎn)出大量卵（肉眼可見的黑白色卵，直徑約2毫米），則表明該女性已經(jīng)懷孕。

圖片來自《英國醫(yī)學(xué)雜志》（British Medical Journal）的一篇文章，該文章幫助霍格本試驗在醫(yī)生中普及開來。左圖為一只排卵期青蛙的俯視圖。中間上方的圖片顯示泄殖腔腫脹，這是排卵的標(biāo)志。中間下方的圖片顯示一只未排卵青蛙的泄殖腔。右圖展示了試驗裝置，一只青蛙被放置在一個位于網(wǎng)狀隔板上方的小水箱中。這樣可以讓卵子沉到水箱底部，便于識別（Elkan，1938）丨Lisa Jean Moore -CC BY-SA 4.0

這種方法最重要的進(jìn)步是不需要殺死動物，每只爪蟾都可以重復(fù)使用，因此大大降低了檢測成本。此外，這種方法最快只需數(shù)小時便能得到結(jié)果，而兔子試驗需要兩天，小鼠試驗則需要5天。檢測準(zhǔn)確率也相當(dāng)高。1938年，一位醫(yī)生在《英國醫(yī)學(xué)雜志》（British Medical Journal）發(fā)表論文，專門介紹了這種方法。作者寫道：“在我目前進(jìn)行的295次測試中（共使用2112只青蛙），我沒有發(fā)現(xiàn)任何一次明確表示懷孕的陽性結(jié)果出錯。有一些陰性結(jié)果在兩周后復(fù)測呈陽性，但我認(rèn)為這些不能算作失敗?！?/p>

將尿液樣本注射到蛙的背部淋巴囊中。丨Otis Historical Archives of “National Museum of Health & Medicine” (OTIS Archive 1) - CC BY 2.0

這里還有一個插曲。起初，女性想讓醫(yī)生檢測自己是否懷孕，并沒有那么容易。當(dāng)時，醫(yī)生使用小鼠和兔子進(jìn)行妊娠試驗，大多是為了區(qū)分懷孕與某些導(dǎo)致停經(jīng)的疾病，例如貧血、腫瘤和內(nèi)分泌問題；另一些時候，則是為了盡早確認(rèn)患有肺結(jié)核或心功能不全的女性是否懷孕。而實際上，當(dāng)時大多數(shù)醫(yī)生都反對常規(guī)妊娠檢測，他們認(rèn)為實驗室檢查應(yīng)該只用于緊急醫(yī)療情況，而不是單純?yōu)榱朔奖?。一些醫(yī)生還擔(dān)心，這會導(dǎo)致非法墮胎增加。

不過，女性權(quán)益倡導(dǎo)者對此展開了抗?fàn)?。她們認(rèn)為，無論從醫(yī)學(xué)還是心理學(xué)角度來看，女性越早知道自己是否懷孕，都越有益處。她們的爭取，再加上霍格本的青蛙驗孕法讓檢測成本極大降低，使用青蛙進(jìn)行常規(guī)妊娠檢測才得以逐漸普及起來。

后來，另一位科學(xué)家卡洛斯·加利·馬伊尼尼（Carlos Galli Mainini）又在霍格本方法的基礎(chǔ)上作出了改進(jìn)。他發(fā)現(xiàn)，向雄性青蛙或蟾蜍注射懷孕女性的尿液，尿液中的hCG會促使其釋放精子。這種方法更快，三小時內(nèi)就能得到結(jié)果，有時甚至一個小時內(nèi)便能確認(rèn)是否懷孕。

一些副作用

從20世紀(jì)30年代到50年代，成千上萬只青蛙被運(yùn)往世界各地的醫(yī)院，成為醫(yī)療用品庫中的常備“設(shè)備”。直到1958年，人們終于成功分離并純化出hCG（此前科學(xué)家已經(jīng)知道這種物質(zhì)存在，但尚未真正將其提取出來）。

1960年，兩位研究者首次描述了一種免疫學(xué)妊娠檢測方法。隨后，多位研究者證實了該方法的準(zhǔn)確性。這是一種乳膠凝集抑制玻片試驗，用于檢測β-hCG，可在三分鐘內(nèi)判讀結(jié)果，且無需犧牲實驗動物。而這正是如今人們可以隨手在藥店購買到的驗孕棒的技術(shù)前身。至此，使用小鼠、兔子和青蛙驗孕的方法，也逐漸退出了歷史舞臺。

不過值得一提的是，通過非洲爪蟾驗孕的那段歷史，或許留下了一個延續(xù)至今的副作用。當(dāng)時許多醫(yī)院和機(jī)構(gòu)都儲備了大量從非洲進(jìn)口的非洲爪蟾，但技術(shù)進(jìn)步讓這些爪蟾突然失去了用途，于是其中不少后來被放生到了野外。如今，在美國和歐洲許多城市周邊，依然能夠見到非洲爪蟾的身影。

非洲爪蟾丨Otofrog - CC BY-SA 4.0

這些非洲爪蟾是壺菌病（chytridiomycosis）的攜帶者。這是一種真菌疾病，已經(jīng)導(dǎo)致全球數(shù)百種兩棲動物滅絕或數(shù)量銳減，但非洲爪蟾本身卻可以長期攜帶這種真菌而不受影響。直到2013年，發(fā)表于《公共科學(xué)圖書館·綜合》（PLOS One）的一項研究首次表明，北美的壺菌病傳播，的確有可能與逃逸或被放生的非洲爪蟾有關(guān)。而此時距離非洲爪蟾最初被引入用于驗孕測試時，已經(jīng)過去了近一個世紀(jì)。

誰能想到，今天人們在家中幾分鐘就能完成的驗孕，其歷史不僅經(jīng)過了小麥、老鼠、兔子和青蛙，還可能在無意間改變了另一些物種的命運(yùn)。

參考文獻(xiàn)

[1]https://history.nih.gov/illustrated-histories/thin-blue-line-the-history-of-the-pregnancy-test/

[2]https://synopsis.mcmaster.ca/how-pregnancy-tests-led-to-the-decimation-of-frog-populations-copy/

[3]https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/the-birds-the-bees-and-the-froggies/

[4]https://www.ogmagazine.org.au/19/2-19/rabbits-mice-toads-pregnancy-test/

[5]https://www.smithsonianmag.com/smart-news/doctors-used-to-use-live-african-frogs-as-pregnancy-tests-64279275/

[6]https://www.iflscience.com/in-the-1950s-you-had-to-give-some-urine-to-a-frog-if-you-wanted-to-find-out-if-you-were-pregnant-83729

[7]https://history.nih.gov/illustrated-histories/thin-blue-line-the-history-of-the-pregnancy-test/

[8]https://spokenpast.com/articles/ancient-egyptian-pregnancy-test/

[9]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532950/

[10]https://www.bmj.com/content/2/4067/1253

[11]https://www.nature.com/articles/nature.2013.13013

[12]https://en.wikipedia.org/wiki/Pregnancy_tests_using_animals

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