東漢建安年間,南郡涅陽縣(今河南省南陽縣)一名叫張機的大夫發現
有的人進食蠶豆後會皮膚髮黃,他把這一現象命名為“谷疸”,並將其記錄在一本叫做《金匱要略》的書裡。上世紀50年代,四川醫學院(現華西醫院)的兒科醫生杜順德,在收治了8例進食蠶豆後出現醬油色尿、貧血和脾大的患兒之後,將這種病命名為蠶豆病,也就是俗稱的胡豆黃。
蠶豆,又名胡豆、羅漢豆、蘭花豆等。丨 圖蟲創意
現代醫學已經證實,蠶豆病的本質是因為基因缺陷。可俗話說物競天擇,為什麼這麼一種無比糟糕的遺傳特性會世世代代地傳遞下來,而沒有被我們的生存環境所淘汰呢?
一個有意思的現象是,得了蠶豆病的人,似乎對瘧疾更有抵抗力。至於說蠶豆病和瘧疾有什麼共同點,那就是它們都會作惡於紅細胞。
蠶豆,用毒攻擊紅細胞
蠶豆姑娘隨身攜帶的一些“氧化類物質”對紅細胞來說是有毒的,可以擊潰紅細胞的骨架結構,使得紅細胞在血管內大量溶解,從而引起急性溶血性貧血。
不過,人體內一種叫做“還原性谷胱甘肽(GSH) ”的終極武器,可以修復染了毒的紅細胞。得益於這一終極武器,我們才能和蠶豆相安無事,並把它們當做果腹之物。
蠶豆病人的三大臨床表現:貧血、黃疸和尿色改變。 丨 圖蟲創意
然而人類的演化也總是有缺陷的。1954年,粵東地區蠶豆病大流行,杜順德醫生的兒子杜傳書對蠶豆成分進行了研究,證實蠶豆病是由於患者紅細胞內缺乏一種叫做“6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PD)”的物質。
在正常人機體內,G6PD與終極武器還原性谷胱甘肽的活性有著很大關係。但蠶豆病人由於基因缺陷,G6PD合成不足或者活性降低,影響到了終極武器的效果。這樣一來,當蠶豆姑娘來到這一小部分人體內時,紅細胞們只能放下武器。
瘧原蟲,一次次地衝破紅細胞
和紅細胞糾葛纏綿的,還有引起瘧疾的瘧原蟲。
瘧原蟲擁有一個龐大的家族,其中和人類相關的有四種。瘧原蟲雖然天生弱小,但有一個強大的保姆團——按蚊作為後盾。
瘧原蟲在按蚊的胃和唾液腺裡分裂增殖,然後
經由蚊蟲叮咬的過程潛伏進人體,開啟波瀾壯闊的傳奇一生。一開始,瘧原蟲會藏在肝細胞裡,還會以肝細胞裡的物質為食。而當它修成大道時,會從肝細胞破體而出進入血液,尋找她的終極目標——紅細胞。按蚊可以傳播瘧疾。丨 圖蟲創意
在紅細胞內,瘧原蟲歷經36~72小時的閉關,將本體化作無數個裂殖子,並衝破紅細胞膜的束縛(溶血發生),融入澎湃的血流中,繼續尋找新的紅細胞 。
甲之蜜糖,乙之砒霜?
G6PD缺乏給蠶豆病人帶來了很多痛苦。他們需要終身迴避蠶豆以及氧化類藥物,蠶豆病寶寶甚至會因為接觸放有樟腦丸的衣櫃而發生急性溶血。但早在19世紀80年代就已經有科學家開始關注一個現象:蠶豆病發生率高的非裔居民對瘧疾有明顯優於其他種族的抵抗力。
直到上世紀末至本世紀初,出現了這樣一個觀念,即包括G6PD缺乏症在內的紅細胞遺傳缺陷性疾病可能對瘧疾感染具有遺傳抗性。通俗地說,也就是罹患蠶豆病這類疾病的患者,更不容易感染瘧疾或感染後症狀更加輕微。但由於另外一些研究的結果並不一致,所以其相關性還有待進一步證實。
目前這種現象的具體機制還不明確,科學家們提出了兩種假設。一種假設是蠶豆病這類病人的紅細胞本身就很容易遭到破壞,從而導致潛伏在其內的瘧原蟲也被殺死。
另一種假設是患者紅細胞內的GSH水平較低,因此無法產生瘧原蟲生長所必需的物質,最終導致瘧原蟲因生長抑制而死亡。
蠶豆病發生率高的非裔居民對瘧疾有明顯優於其他種族的抵抗力。丨 圖蟲創意
G6PD缺乏症以及其他的紅細胞遺傳缺陷性疾病,比如鐮狀細胞病,在揹負著千古罵名的同時,卻也默默記載了人類於疾病壓力下掙扎求生的歷史畫面。
那些曾經在歷史長河中被選擇出來的優勢性狀,在滄海桑田的今天,或許已然逐漸呈現出了劣勢。隨著科學技術的發展,如今我們可以通過基因療法和細胞治療來人為地改變這些遺傳性狀,人類與生存環境的交鋒,或許又多了利器。
參考文獻
1.Luzzatto L.Genetics of red cells and susceptibility
tomalaria[J].Blood,1979,54(5):961.
2.Nagel RL, Roth EF Jr.Malaria and red cell genetic defects[J].Blood,1989,74(4):1213.
3.Roth EF Jr, Ruprecht RM, Schulman S,et al.Ribose metabolism and nucleic acid synthesis in normal and glucose-6-phosphate dehydrogenase-deficient human erythrocytes infected with Plasmodium falciparum[J].J Clin Invest,1986,77(4):1129.
4.Roth EF Jr, Schulman S, Vanderberg J,et al.Pathways for the reduction of oxidized glutathione in the Plasmodium falciparum-infected erythrocyte: can parasite enzymes replace host red cell glucose-6-phosphate dehydrogenase?[J].Blood,1986,67(3):827.
5.Ruwende C, Khoo SC, Snow RW,et al.Natural selection of hemi- and heterozygotes for G6PD deficiency in Africa by resistance to severe malaria[J].Nature,1995,376(6537):246.
6.Tishkoff SA, Varkonyi R, Cahinhinan N,et al.Haplotype diversity and linkage disequilibrium at human G6PD: recent origin of alleles that confer malarial resistance[J].Science,2001,293(5529):455.
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果殼
ID:Guokr42
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