生机无限:医学2.0_《环球科学》杂志社;外研社科学出版工作室_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书(无页码)_《环球科学》杂志社;外研社科学出版工作室
内容节选
长寿基因 除去睡觉,黑猩猩大部分时间都用于采集美味的无花果或者其他成熟的果实。为了寻找这些富含果糖的食物,它们需要穿过大片区域,很少在一个地方连续待上两天。它们擅长捕猎红疣猴等小型哺乳动物,但不会主动搜寻这些猎物。它们吃肉不多。在坦桑尼亚研究野生黑猩猩的灵长类动物学家计算出,肉类在黑猩猩全年的食谱中所占比例不到5%;而乌干达的一项研究显示,动物脂肪只占黑猩猩全年食物总干重的2.5%。 芬奇说,最早的人科物种的食谱很可能也是以植物为主。但在340万年~250万年前的某一时期,我们的祖先开始将动物蛋白作为主要的食物之一。埃塞俄比亚的几处遗址显示,当时的人已经开始使用简单石器,屠宰羚羊等大型有蹄类动物。他们砸碎骨头取食富含脂肪的骨髓;将肉从骨头上剥离下来,并在腿骨和肋骨上留下切割的痕迹。大约180万年前,人类开始主动捕猎大型野兽,并将整具动物尸体带回营地。 富含热量和蛋白质的新食物,很可能促进了人类大脑的发育,但也增加了人类被食物中的病原体感染的机会。芬奇推测,这种风险促使我们的祖先产生了适应机制,以便能在病原体的侵袭下存活,并活得更长。 随着吃肉越来越多,我们的祖先接触到病菌的机会也越来越多。早期人类食用死亡动物的腐尸,并食用生肉和内脏,这增加了他们摄入传染性病菌的可能性。另外,当人们捕猎凶猛的大型动物时,很可能会撕裂肌肉和骨折,而这些损伤会引发致命的感染。 大约100万年前出现的熟食,也带来了危险——每天接触木头燃烧产生的烟雾,会让人吸入大量有毒物质和烟尘颗粒。另外,肉类经过烧烤,味道更好,也更容易消化,但同时也会产生被称为“晚期糖基化终产物”(advanced glycation end products)的化学物质。这类物质会导致糖尿病等严重疾病。 此后,大约1.15万年前,我们的祖先进入了农牧业时代,这导致了新的危险——每天接触养殖的牛、羊、猪、鸡等动物,增加了人类从动物那里感染细菌或病毒的风险。另外,当人类长久定居在村庄中后,人类和家畜产生的污水会污染当地水源,使得致病细菌大量繁殖。 就算是这样,面对如此多的健康风险,1751年的瑞典人仍然比黑猩猩活得长。 为了找到人类长寿的原因,芬奇开始研究关于人类和黑猩猩基因组的学术文献。此前发表的其他科学家的研究表明,人类和黑猩猩的基因组大约99%是相同的。但当时在西班牙费利佩王子研究中心(Prince Felipe Research Center)工作的进化生物学家埃尔南·多帕索(Hernán Dopazo)及其同事注意到,在人类独有的1%的基因中,有特别多的基因经历了正向选择(指物种受外界环境的影响,进行基因的自我调节和转变,淘汰不适应环境的基因,产生可有效适应环境的基因),并在宿主防御和免疫(特别是一个叫作炎症反应的部分)中起到重要作用。正向选择使那些对人类生存和繁殖有利的基因在种群中越来越普遍,并在DNA序列中留下一个独特的“印记”。 多帕索的发现让芬奇的猜想有了新的依据。他想,也许是自然选择让人类拥有了一个更好的免疫系统,来抵抗微生物感染和肉食增加所带来的各种健康威胁,因而延长了我们的寿命。 在与试图侵入人体的细菌、病毒和其他微生物对抗的战争中,人类的宿主防御系统拥有两大“武器”:先天性免疫系统和适应性免疫系统。先天性免疫系统是第一道防线。它在人体受到攻击或者伤害后立刻反应,消灭病菌并修复受损组织,对于任何“入侵者”都采取基本相同的对策。而适应性免疫系统则相反,它启动比较慢,针对不同的病原体采取不同的应对方式。通过这种方法,它可以建立一种免疫记忆,为我们提供对抗某种“入侵者”的终生保护。 炎症反应是先天性免疫系统的一部分。当组织受到微生物或毒素侵袭,或者遭遇创伤时,就会出现炎症反应。芬奇指出,医生们早就注意到了炎症反应。大约2000年前,古罗马的奥卢斯·塞尔苏斯(Aulus Cornelius Celsus,百科全书《论医学》的编撰者)就在书中描述了炎症的四种重要标志:发热、发红、肿胀和疼痛。 芬奇解释说,发热来自我们细胞中的“能量工厂”线粒体,它们将能量以热量形式散发。这是一种消毒机制。他解释说:“很多细菌在温度超过40℃时就无法生长和繁殖。”而受损细胞释放物质,促使血管把液体渗漏到周围组织中,形成肿胀,将受伤区域与周围的健康组织隔离开来。 芬奇开始检测那些与宿主防御相关的、人类特有的基因变化。他很快注意到了编码载脂蛋白E(APOE)的基因的变化。这个基因对脂质的运输和代谢、大脑的发育和免疫系统的运行都有重要作用。在人体中,它主要有三种变异(等位基因),其中APOE e4和APOE e3的基因最为常见。 APOE e4的DNA序列和黑猩猩的APOE很接近,这意味着,APOE e4很可能出现在200万年前人属刚刚进化出来之时,是最早影响人类寿命的一种载脂蛋白。与黑猩猩的载......
- 信息
- 序 生机与危机
- 前言 科学奇迹的见证者
- 为何美味难以抗拒?
- 奖赏系统被“劫持”
- 进食成瘾?
- 肥胖者的“曙光”
- 关于卡路里我们都错了
- 一个难以敲开的坚果
- 烹饪意味着什么?
- 肥胖元凶:糖分vs.脂肪
- 激素失调导致肥胖?
- 观点的演变
- 前所未有的精确实验
- 运动改造人体
- 即时效应
- 分子变化
- 久坐的危害性
- 细菌主宰人体
- 你看不见我
- 潜伏的战友
- 不可或缺
- 酵母菌感染人类
- 无处不在的威胁
- 暴发之谜
- 警示
- 天花未死?
- 从温和到凶猛
- 追踪猴痘
- 猴痘崛起
- 牛痘与老鼠
- 我们还有武器
- 自由基可以抗衰老?
- “自由基理论”溯源
- 自由基的新功能
- 抗氧化谜团
- 长寿基因导致老年病
- 寿命的进化
- 长寿基因
- 长寿的代价
- 改良免疫系统
- 老化细胞竟是癌症帮凶
- 疲惫的老细胞
- 促癌因子
- 老化因子
- 下一步走向
- 治愈癌症将成现实
- 免疫系统的多重防御
- 阻断免疫关卡
- 疗效的评价
- 降血压药驯服癌症
- 搜寻良药
- 去除基质压迫
- 抗高血压药的新用途
- 备选方案
- 继续探索
- 基因疗法准备就绪
- 心碎时刻
- 重新思考
- 新的目标
- 进入临床
- 抗艾战役关键一步
- “指挥者”阵亡
- 前路不明
- 曙光初现
- 培养皿长出视网膜
- 培养皿中的奇迹
- 眼睛发育的再现
- 应用前景
- 用意识控制假肢
- 会思考的机器
- 探测神经元信号
- 来自大脑的指令
- 脑电波遥控机械装置
- 打通大脑的药物通道
- 突破屏障
- 芝麻开门
- 更多研究
- 搭建流行病探测网络
- 更新换代的时机到了
- 从19世纪跨入21世纪
- 探测仪网络
- 下一步行动