文/黃 斌
乍一聽(tīng)，病毒等病原體與人類(lèi)進(jìn)化似乎風(fēng)馬牛不相及。其實(shí)不然，最近的一些實(shí)驗證據表明，推動(dòng)進(jìn)化的力量，除了人們常說(shuō)的環(huán)境和“性”以外，還有出乎意料之外的第三者——病原體。自然選擇學(xué)說(shuō)是達爾文進(jìn)化論的核心理論。對于自然選擇的定義，美國學(xué)者在他的《現代遺傳學(xué)》一書(shū)中作了這樣的詮釋?zhuān)骸白匀贿x擇可以簡(jiǎn)單的定義為不同遺傳變異體的差別繁殖。它可以起因于差別的生存或差別的生殖力，或兩者兼而有之?！边@樣，如果進(jìn)入人體的病原體促進(jìn)了人類(lèi)的進(jìn)化，它就應該與人類(lèi)的繁殖有關(guān)。美國加利福尼亞大學(xué)的研究人員威拉瑞爾等人發(fā)現，在進(jìn)化過(guò)程中，人和脊椎動(dòng)物直接從病毒那里獲得了100多種基因。一些病毒只是在感染的極短時(shí)間內在人體內生存，而其他少量的病毒則能在人體內呆較長(cháng)時(shí)間，這些病毒并不引起癥狀，而且可以隨著(zhù)寄主一同進(jìn)化。例如，一些內源性逆轉錄酶病毒（ERV），在進(jìn)化中與哺乳動(dòng)物形成了非常親密的關(guān)系，并成為哺乳動(dòng)物DNA中的組成部分?，F在一些生物學(xué)家認為，ERV的基因可能具有幫助胎盤(pán)的功能，因為它在胎盤(pán)發(fā)育中起到開(kāi)關(guān)的調控作用。為了證實(shí)這一推測，美國加利福尼亞大學(xué)的研究人員，使用一種抑制老鼠細胞DNA中ERV基因的病毒。當他們把這種病毒注入一個(gè)老鼠胚胎后，這個(gè)胚胎正常發(fā)育成老鼠。這說(shuō)明，這種病毒對ERV基因的抑制并不影響胚胎的發(fā)育。但是，當研究人員把這種病毒注入老鼠的胎盤(pán)干細胞時(shí)，這些胚胎沒(méi)有在老鼠的子宮中植入，這使得生殖過(guò)程一開(kāi)始便出師不利。其結果證明，ERV基因可能是通過(guò)調節胎盤(pán)的功能對胚胎的著(zhù)床起到重要作用。此外，包括人在內的哺乳動(dòng)物的免疫系統是一個(gè)非?！芭潘钡南到y。但是，為什么母體的免疫系統不排斥從受精卵開(kāi)始就存在子宮內的胎兒呢？研究證明，ERV基因不僅能調節或控制胎盤(pán)的形成，從而讓受精卵植入，還能通過(guò)調節胎盤(pán)功能而阻止免疫系統排斥胎兒。因此，這些病原體對維持哺乳動(dòng)物的生存繁殖和種群發(fā)展是至關(guān)重要的。研究人員稱(chēng)，這樣的病毒是母親的小幫手，沒(méi)有它們，也許就沒(méi)有哺乳動(dòng)物的進(jìn)化，直至人類(lèi)的產(chǎn)生。從某種意義上說(shuō)，人類(lèi)的進(jìn)化歷史，也是一部與病原體做斗爭的歷史。某些缺陷基因可能是為了抵御一些病原體的入侵而具有進(jìn)化優(yōu)勢，得以保留下來(lái)?？汞懠蔡匦缘男纬删褪巧鷦?dòng)的一例。瘧疾一度是居住在地中海地區的人類(lèi)的主要死亡原因。瘧疾由蚊子傳播，蚊子吸血時(shí)，把瘧原蟲(chóng)注入人體，瘧原蟲(chóng)進(jìn)入紅細胞，導致了瘧疾。醫生們發(fā)現，鐮刀型細胞缺陷基因攜帶者患瘧疾的病例明顯低于其他群體。對此，生物化學(xué)家霍爾丹認為，這似乎暗示著(zhù)鐮狀細胞缺陷基因攜帶者的紅細胞，并不像正常人一樣為瘧原蟲(chóng)的生長(cháng)提供適宜的環(huán)境，缺陷基因攜帶者比正常人具有更強的抵抗瘧疾的能力。鐮狀細胞缺陷基因攜帶者患瘧疾的病例明顯低于其他群體。左為正常紅細胞，右為鐮狀紅細胞
那么，鐮刀型細胞缺陷基因是怎么回事呢？鐮刀型細胞缺陷基因存在于鐮刀型細胞貧血癥患者體內。它是非正常的血紅蛋白基因，即血紅蛋白中的一個(gè)纈氨酸突變成了谷氨酸，破壞了血紅蛋白的分子結構，從而形成鐮刀型紅細胞。鐮刀型細胞貧血癥是一種隱性遺傳病，也就是說(shuō)，小孩必須從父母雙方各獲得一個(gè)鐮刀型細胞缺陷基因才會(huì )發(fā)病，只獲得一個(gè)的話(huà)便是攜帶者，不會(huì )致病。盡管鐮刀型細胞缺陷基因是非正常的突變基因，但是它的攜帶者卻具有對瘧疾的抵抗力，在瘧疾流行區有了生存的優(yōu)勢。因此，在人類(lèi)進(jìn)化的過(guò)程中，這種缺陷基因便傳存了下來(lái)。瘧疾的例子絕非獨一無(wú)二。一些科學(xué)家相信，家族性黑朦性癡呆基因的攜帶者更能抵御結核病，該病在東歐擁擠的猶太人區十分盛行，該地區也可能是德系猶太人起源的地方。正如鐮刀型細胞貧血癥的傳播可能得益于它避開(kāi)了瘧原蟲(chóng)的破壞一樣，家庭性黑朦性癡呆基因很可能是因為具有防御結核病的能力，從而在德系猶太人中出現并傳播開(kāi)來(lái)。認識到病原體在人類(lèi)進(jìn)化中的重要作用后，很多科學(xué)家萌生了進(jìn)化醫學(xué)的觀(guān)點(diǎn)。在他們看來(lái)，現代醫學(xué)過(guò)于依靠那些“治標不治本”的藥物，忽略了科學(xué)的基本原則——進(jìn)化和自然選擇。而進(jìn)化醫學(xué)正是從進(jìn)化的角度，即從物種而不是單純從個(gè)體角度來(lái)看待疾病。它對疾病產(chǎn)生的原因、疾病癥狀的利弊以及治療的原則，都從生物進(jìn)化的角度作了解釋。按照進(jìn)化醫學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，人類(lèi)之所以患病，其主要原因并不完全是新陳代謝出了差錯造成的，而是生活環(huán)境及生活方式發(fā)生了改變。與過(guò)往相比，現代生活方式在體力活動(dòng)和飲食方面存在很多不同。一些疾病是由于過(guò)量攝取食物，特別是飽和脂肪酸，而又很少從事體力活動(dòng)引起的。過(guò)往，自然選擇把人類(lèi)塑造成狩獵者和采集者，那時(shí)人類(lèi)最擔心的是遇上惡劣天氣不能狩獵和采集而挨餓，因此盡可能地儲存脂肪防備饑荒。社會(huì )發(fā)展到今天，生活物質(zhì)極大豐富，而人類(lèi)身體儲存脂肪的機制尚未發(fā)生相應變化。隨著(zhù)交通工具和其他機械化程度的不斷提高，體力活動(dòng)越來(lái)越少，而營(yíng)養物質(zhì)又日趨豐富，因此，儲存的脂肪越來(lái)越多，從而導致了心血管疾病、肥胖癥等一系列“富貴病”的流行。社會(huì )發(fā)展到今天，生活物質(zhì)極大豐富，而人類(lèi)身體儲存脂肪的機制尚未發(fā)生相應變化。儲存的脂肪越來(lái)越多，從而導致了心血管疾病、肥胖癥等一系列“富貴病”的流行進(jìn)化醫學(xué)認為，人在感染疾病中出現的一些癥狀可能有助于戰勝這種疾病。如果只采取“對癥下藥”的傳統治療，有時(shí)可能出現適得其反的結果。發(fā)燒就是一個(gè)極好的例子。最近發(fā)現，發(fā)燒是對感染疾病做出的有益反應。感染后體溫升高，可能有助于抵御入侵的微生物。當然，我們不能任由體溫無(wú)限制地升高，這樣可能傷害身體其他機能。美國加利福尼亞大學(xué)教授瑪吉·普魯弗特認為，婦女妊娠期間出現妊娠反應，對某些食品感到惡心，也許就是為了防止正在發(fā)育的胎兒免遭毒素侵害。人們發(fā)現，妊娠反應小的婦女流產(chǎn)的可能性比妊娠反應大的婦女高3倍。因此，這種看來(lái)似乎不好的癥狀正是人類(lèi)在千百年的進(jìn)化過(guò)程中保留下來(lái)的適應性反應。當然，進(jìn)化醫學(xué)并非認為一切癥狀都有益而順其自然，關(guān)鍵在于通過(guò)科學(xué)研究找到癥狀發(fā)生的原因以及制止癥狀的時(shí)間節點(diǎn)。目前，進(jìn)化醫學(xué)尚不能給出明確答案。但是，作為一種新興理論，它可以引起人們深刻的思索，對現有的醫學(xué)實(shí)踐進(jìn)行反思。
本文選自《科學(xué)畫(huà)報》
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