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......

  1. 信息
  2. 序 生机与危机
  3. 前言 科学奇迹的见证者
  4. 为何美味难以抗拒?
  5. 奖赏系统被“劫持”
  6. 进食成瘾?
  7. 肥胖者的“曙光”
  8. 关于卡路里我们都错了
  9. 一个难以敲开的坚果
  10. 烹饪意味着什么?
  11. 肥胖元凶:糖分vs.脂肪
  12. 激素失调导致肥胖?
  13. 观点的演变
  14. 前所未有的精确实验
  15. 运动改造人体
  16. 即时效应
  17. 分子变化
  18. 久坐的危害性
  19. 细菌主宰人体
  20. 你看不见我
  21. 潜伏的战友
  22. 不可或缺
  23. 酵母菌感染人类
  24. 无处不在的威胁
  25. 暴发之谜
  26. 警示
  27. 天花未死?
  28. 从温和到凶猛
  29. 追踪猴痘
  30. 猴痘崛起
  31. 牛痘与老鼠
  32. 我们还有武器
  33. 自由基可以抗衰老?
  34. “自由基理论”溯源
  35. 自由基的新功能
  36. 抗氧化谜团
  37. 长寿基因导致老年病
  38. 寿命的进化
  39. 长寿基因
  40. 长寿的代价
  41. 改良免疫系统
  42. 老化细胞竟是癌症帮凶
  43. 疲惫的老细胞
  44. 促癌因子
  45. 老化因子
  46. 下一步走向
  47. 治愈癌症将成现实
  48. 免疫系统的多重防御
  49. 阻断免疫关卡
  50. 疗效的评价
  51. 降血压药驯服癌症
  52. 搜寻良药
  53. 去除基质压迫
  54. 抗高血压药的新用途
  55. 备选方案
  56. 继续探索
  57. 基因疗法准备就绪
  58. 心碎时刻
  59. 重新思考
  60. 新的目标
  61. 进入临床
  62. 抗艾战役关键一步
  63. “指挥者”阵亡
  64. 前路不明
  65. 曙光初现
  66. 培养皿长出视网膜
  67. 培养皿中的奇迹
  68. 眼睛发育的再现
  69. 应用前景
  70. 用意识控制假肢
  71. 会思考的机器
  72. 探测神经元信号
  73. 来自大脑的指令
  74. 脑电波遥控机械装置
  75. 打通大脑的药物通道
  76. 突破屏障
  77. 芝麻开门
  78. 更多研究
  79. 搭建流行病探测网络
  80. 更新换代的时机到了
  81. 从19世纪跨入21世纪
  82. 探测仪网络
  83. 下一步行动