人为什么会生病?这本达尔文医学的“圣经”,从演化角度为你解读

人为什么会生病?这本达尔文医学的“圣经”,从演化角度为你解读

有没有想过,我们为什么会发烧、发炎?为什么人一定会衰老?癌症又是怎么来的?焦虑、抑郁和精神疾病这么糟糕,自然选择为什么留下了它们?

演化理论是人类理解自然规律的重大突破,人类本身同样也是演化的产物。既然如此,我们健康的方方面面自然也遵循演化规律。

人为什么会生病?这本达尔文医学的“圣经”,从演化角度为你解读

在大家宅家期间,路上读书给大家推荐一本书《我们为什么会生病》。在本书中,作者主张从演化的角度审视人体、创伤、疾病、衰老等等健康议题,疾病的许多方面不过是演化过程的副产物。本书会让你用新的眼光看待人体健康与疾病,也会让你对演化理论有更深入的了解。

1. 千方百计入侵人体的致病微生物

我们平时感冒、咳嗽、拉肚子,很多时候都是一些肉眼看不见的小家伙在捣鬼,它们就是致病微生物,也叫病原体,包括一些细菌、病毒以及寄生虫。这些外来入侵者所导致的病,就是我们常说的“感染”。为了对付它们,我们的身体演化出了一些应急防御措施,比如发烧和限制营养。

咱们每个人都经历过发烧,都知道哪怕是低烧也会很不舒服。为什么会这样呢?因为身体被精密地控制在不到37度的温度,哪怕只升高一两度,都会带来很大的影响——许多维持细胞功能的蛋白质开始罢工不干;很快,细胞也开始抗议:太热了!纷纷游行示威,向大脑发出呼吁降温的信号;大脑也表示:对啊!我也很难受啊!结果你就坐也不是站也不是,怎么都不舒服。当然了,难受的不只是你和你的细胞,那些入侵的致病微生物也会备受煎熬,而且它们中的大多数并不像我们自己的细胞一样,能忍受一两度的变化,很可能就这样被“烧”死了。

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除了用“高温”的手段,我们的身体还有一个防御措施——限制入侵者的营养。人体的每一个细胞都知道,铁是大部分微生物必不可少又特别缺乏的营养物质,所以我们的细胞一旦发现病原体,就会主动收紧口袋,严格限制铁元素的使用。

但是无论是发烧还是限铁,都不是万全之策。病原体自己会打小算盘,也会耍小手段。它们在进入人体的过程中,会攻破皮肤这道坚硬的“城墙”,越过唾液和胃酸这两道剧毒的“护城河”,甚至还能逃脱免疫细胞“卫兵”的围追堵截,可以说是“过五关斩六将”。

比如,狂犬病毒会“变脸”,能跟一种叫乙酰胆碱的神经递质结合,假扮成激素快速进入细胞;锥形虫则不断“换装”,改变表面抗原,让免疫细胞无所适从;疟原虫可以把自己牢牢挂在血管壁上,从而不被湍急的血流冲走;肺炎球菌更是演化出了一层滑溜溜的外壳,让免疫细胞根本抓不住。总之,致病微生物会用各种各样的伎俩,在人体内赖着不走。

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更糟糕的是,成功驻扎在人体内之后,这些小家伙还会改变宿主,让他们为自己服务。像沙门氏菌之类的很多致病菌,会把宿主细胞变成工厂,制造自己需要的养分和材料。为了帮助自己传播,一些病原体甚至会改变宿主的行为。比如,感染了弓形虫的老鼠胆子会变大,见到猫都不跑,这让它更有可能被猫吃掉,弓形虫也就达到了进入猫体内的目的。而如果弓形虫感染了人,也会给大脑带来影响——倒不至于让他天不怕地不怕,但的确会让他在做决定的时候变得更鲁莽和草率。

你看看,病原体为了成功控制人体,可以说是无所不用其极。那么,我们就只能束手就擒、坐以待毙吗?当然不会,因为我们还有大招——一套威力十足的免疫系统。

2. 免疫系统与病原体的共同演化

虽然有些病原体可以暂时逃避初期免疫系统的监视,可俗话说“躲过初一,躲不过十五”,免疫系统很快就会派出大部队参与作战。作为人体最高级的防御系统,免疫系统里包含各式各样的免疫细胞,它们就像全副武装的特种兵,配有抗体和细胞干扰素组成的“生化武器”。经过长期的演化,我们的免疫系统已经能够识别各种不同的入侵者,并用针对性的武器进行清除。

然而,免疫系统也不是万能。虽然免疫细胞杀伤力很强,但总会有漏网之鱼。为什么会这样呢?其中一个问题出在免疫细胞的识别能力。区分人体细胞和病原体的过程有点像查户口,那些没证儿的入侵者一下子就暴露了,而狡猾一点的家伙们,则会用各种手段来躲避督查,比如我们刚才提到过的,致病菌会改变外壳,甚至伪装成正常细胞的样子。为了更好地识别入侵者,免疫系统会不断“学习”——我们每经历一次感染,免疫系统就受到一次训练,防御能力不断增强。

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就这样,在数亿年的漫长演化中,人体的免疫系统和病原体都在不断变化。病原体的入侵策略越来越五花八门,人体的防御手段也不断升级。不过,这种升级有时候会适得其反,带来更大的麻烦。比如说,在疟疾肆虐的非洲,镰刀型贫血症的患病率非常高,由于基因突变,原本正常的圆盘状红细胞变成了长条状,这虽然能够有效防止疟原虫的感染,但也阻塞了血液的流动,可能会导致血栓。再比如,为了辅助我们的免疫系统,现代医学会使用抗生素来杀菌,但滥用抗生素会让细菌获得耐药性,变成没法被杀死的超级细菌,导致更严重的感染。

免疫系统一旦出现异常,又会带来另一件麻烦事儿——过敏反应。一般情况下,免疫系统只会攻击入侵的病原体,而不会伤及它要保护的正常细胞,但有些免疫细胞可能是杀红了眼,丧失了理智,发狂起来什么细胞都打,人体的正常组织也跟着遭殃,结果是皮肤起水泡啊、水肿啊之类的。

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那过敏是如何发生的呢?关键在于一种叫免疫球蛋白E的物质,简称IgE,它就像人体的报警器,一旦发现有什么奇怪的东西进来,它就会发出信号,引起免疫反应。许多科学家认为,IgE是人体演化过程中的一个残余,因为它似乎对寄生虫尤其敏感。要知道,在原始社会,感染寄生虫可是要命的事,因此人们需要一个很敏感的报警器。可是到了现代社会,食物和饮水都非常干净,染上寄生虫的概率几乎为零,IgE就有点闲得无聊,为了刷存在感,它会时不时喊喊“狼来啦”,发出一些虚假警报,就导致了过敏反应。

不过也有科学家认为,IgE的存在有特殊作用:它能帮我们快速清除可能存在的毒素。在工业社会,人体会接触到很多各式各样的人造分子,免疫系统根本来不及辨别谁好谁坏,干脆把锅甩给了IgE。IgE也应付不过来啊,于是就统统都用一种处理办法:快速把它们丢出去。大家知道,过敏反应除了起水泡和皮疹之外,更常见的表现是流泪、咳嗽、打喷嚏、流鼻涕,你看,这些不都是把体内的东西排出去的过程吗?

3. 癌症:失控的细胞

作为现代医学目前还没有攻克的疾病之一,癌症每年都会夺走几百万人的生命。从根本上来说,癌症是细胞过度增殖的后果。当身体某个地方的细胞不受控制地疯长,就形成了癌症。发狂的细胞们没法再维持器官的正常形态,更别说保持正常的功能了。癌细胞还会随着血流四处乱窜,最终在身体的各个地方闯下大祸,破坏器官功能,耗尽身体营养,最终摧毁自己的主人。

人为什么会生病?这本达尔文医学的“圣经”,从演化角度为你解读

那么,人为什么会得癌症呢?这还得从最早的生命——单细胞生物说起。一开始,所有生物都是单细胞的形式,一个细胞就是一个生命。突然有一天,就像早期的人类部落一样,一些细胞自发地聚集起来,形成了一个统一的小团体。很快,这个团体里出现了分工:有的细胞承担保卫职责,有的负责分解食物,还有的负责感受周围环境等等,这就是多细胞生物的雏形。经过漫长的演变,这个小团体最终成了复杂的人体,为了保证系统正常运转,很多细胞不得不放弃了自由生长的权利,比如,肝细胞大多数时候都保持沉睡的状态,只有遇到肝脏遭受损伤,才会醒过来修复组织。

细胞何时分裂、何时休眠的法则,都写在它们的基因组里。这些基因负责产生各种各样的蛋白,就像公司的考勤制度一样,时刻约束着细胞的行为。要是有少数细胞不守规矩,马上就会被免疫细胞“开除”清理掉。

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但问题是,我们的身体由数以万亿计的细胞组成,要想它们中的每一个都百分之百不犯错,实在是太难了,只要稍有疏忽,就相当于给癌症打开了方便之门。正因如此,在许多生物学家看来,健康的人其实是一个“癌前体”,换句话说,人体这么一套庞大的系统不出问题是不可能的,得癌症只是概率和时间问题。

引发癌症的主要有两种原因,要么是大规模的基因突变导致细胞增殖失控,要么是免疫系统失灵让少数癌细胞逃出了监控。大家如果平时留意过防癌养生指南,就会发现大多数建议都是针对这两方面的:为什么要远离致癌食品?因为它们可能含有让基因大规模突变的物质;为什么要早睡早起勤锻炼?因为身体健康才能让免疫系统正常运作。

编辑|凉山

排版|凉山

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