那些被我們誤解的“伙伴”——“幽門螺旋桿菌”Part 3
上個章節(jié)講到美國范德比爾特大學的馬丁·布雷澤團隊通過數(shù)年的艱苦工作,終于在1993年證明幽門螺旋桿菌與胃癌發(fā)生具有高度的關(guān)聯(lián)性误续,并且在第二年促使世衛(wèi)組織宣布幽門螺旋桿菌為一級致癌物。但是,布雷澤是個天生愛較真兒的人,他腦海中奇怪的念頭從來就沒有停止過,取得這一步的成果并沒有讓他停止探索幽門螺旋桿菌的腳步。在很早以前添履,他就開始思考一個問題,古老的幽門螺旋桿菌為什么能在人的身體中存在那么久遠的時間直到如今呢脑又?幽門螺旋桿菌跟隨人類已經(jīng)幾十萬年了暮胧,甚至在現(xiàn)代人出現(xiàn)之前它就已經(jīng)隱藏在更早期的祖先體內(nèi),完全可以說它是一種身體里的活化石问麸。一般而言往衷,細菌的基因會隨著時間以穩(wěn)定的速率不斷發(fā)生變異,所以不同基因之間的變異總數(shù)量和它們在進化樹上出現(xiàn)的時間之差是成正比的严卖,基因的變異就等同于一只生物鐘席舍。隨著時間流逝,早期人類逐漸遷移分布到不同的地理區(qū)域哮笆,通過計量不同地區(qū)的人們身體內(nèi)所攜帶的幽門螺旋桿菌菌株間的基因變異程度就能夠推斷出人們到達某地的時間来颤。今天的基因分析技術(shù)可以借由幽門螺旋桿菌的親族分布和變異律有力的證明現(xiàn)代智人的確起源自非洲。這也算是幽門螺旋桿菌的一種另類科學貢獻吧稠肘!為什么要選擇幽門螺旋桿菌作為分析對象呢福铅?就是因為它是一枚一直揣在人們腹腔里的生物表。既然如此项阴,如果幽門螺旋桿菌對人來說只有壞處而沒有任何好處滑黔,在這么長久的共存時間里,自然選擇為什么沒有把它給進化掉呢?
微生物在漫長的進化史當中產(chǎn)生了許多對抗宿主的不同的博弈策略略荡。第一種策略叫做乾坤大挪移庵佣。比如像皰疹病毒,它知道自己很厲害汛兜,能夠分分鐘的秒殺宿主巴粪。為了讓自己存活下去,那就必須不斷的感染新的目標序无,可是早期人類的生活方式讓這種強悍的病毒遇到了根本性的挑戰(zhàn)验毡。在這里首先要糾正一個通常的直覺誤差,人類的現(xiàn)代文明期是非常短暫的帝嗡,我們以為自己能想象到的所謂古代歷史階段其實還是非常短暫的。比如人類有文字記載的歷史不到1萬年璃氢,智人大約在20萬年前出現(xiàn)哟玷,而處在更早期進化階段的直立人則是在200萬年前長期屹立于地球上。塑造今天的病毒行為特點的其實是這些漫長歷史中的早期人類一也,或者嚴格的說是這些還稱不上是人的人類遠祖巢寡。在那些古老的時光中,早期人類都處于原始部落形態(tài)椰苟。這樣的生存狀態(tài)下抑月,不同部落之間相距遙遠,接觸機會幾乎為零舆蝴,形成了物理上的隔離谦絮,這非常不利于病毒的傳播。當時每個族群規(guī)模都非常小洁仗,只有大約30到60個個體层皱。如果微生物的殺傷性太強,一個部落的宿主資源很快就會耗盡赠潦,病毒便失去了繼續(xù)傳播的可能叫胖。為了生存,微生物非常聰明的進化出了以時間換空間乾坤大挪移的斗爭策略她奥,這就是潛伏期的由來瓮增。病毒通過漫長的潛伏期等待,讓宿主群落生殖繁衍哩俭,恢復(fù)種群數(shù)量绷跑,制造出新的宿主資源。等到條件具備時携茂,它再結(jié)束潛伏繼續(xù)興風作浪你踩。我們最熟悉的運用這一策略的病毒就是帶狀皰疹病毒,俗稱為水痘。當一個小孩子得上水痘后带膜,會發(fā)熱吩谦、起疹子、渾身長水皰膝藕。幾天后疹子消失式廷,兩周后病情完全自愈。從此之后芭挽,一切如常滑废,風平浪靜,絕大多數(shù)出過水痘的小孩兒還會永遠的產(chǎn)生免疫力袜爪,故事好像就這樣結(jié)束了蠕趁。其實不然,這種狡猾的病毒會像余則成一樣悄悄地躲進病人的大腦細胞和脊髓之中辛馆,默默地等待他們的老去俺陋。當他們漸入晚年,免疫系統(tǒng)逐漸衰弱之時昙篙,封印被解除腊状,惡魔重出江湖。這些曾經(jīng)的兒童如今的老人會在自己的肋部外側(cè)發(fā)現(xiàn)重新長出了和兒時患病時極其相似的疹子苔可,也就是帶狀皰疹缴挖。當皰疹破裂后,病毒會飛散而出焚辅,繼續(xù)感染新一代的幼兒映屋,因為宿主們早已經(jīng)在幾十年的時間中補足了新的資源。這種所謂的兩次感染機制就是某些強悍病毒能屈能伸的生存之道法焰。
還有些病毒會利用人體的天然免疫機制秧荆,實施將計就計的競爭策略。比如說埃仪,咳嗽本來是免疫系統(tǒng)的一種調(diào)節(jié)機制乙濒,人體希望憑借劇烈的氣體交換將有毒病原體排出體外。部分病毒就利用這個特點卵蛉,故意強烈的刺激宿主的免疫系統(tǒng)颁股,使其引發(fā)劇烈的咳嗽。結(jié)果呢傻丝,病毒反而借助這種外力得到了更好的傳播甘有。
將計就計、乾坤挪移葡缰,這些策略看起來好像都是些丝飨疲滑頭的軟計謀忱反。有軟就有硬,微生物中真的存在著另一些憤青范兒的病毒滤愕,死硬到底一根筋温算。爺就是這尿性,一路沖殺到底间影,過癮為止注竿,完全不計較后果。遇到這種不管不顧的主兒魂贬,往往會造成天翻地覆的大災(zāi)難巩割。比如1918年的西班牙大流感,2003年的SARS非典付燥,2014年的埃博拉病毒宣谈,都是如此。宿主被大量快速的殺死键科,其他的部分宿主體內(nèi)開始產(chǎn)生免疫力蒲祈,剩余的可供感染的目標越來越稀缺,毫無顧忌的蠻干最終反作用到自己身上萝嘁,限制了病毒的自我生存。這些病毒的共同特征就是來的猛烈扬卷,去的快當牙言。它們用生命的短暫換來了破壞的劇烈。在這里可以舉一個具體的例子:麻疹病毒怪得。麻疹是人類已知的感染性最強的病毒咱枉,其感染率高達95%,基本就是沾上就得病徒恋。與之相比蚕断,我們生活中常見的流感病毒感染率還不到50%。麻疹病毒實際上是在玩一個傳銷游戲入挣,它要接力式的生存下去亿乳,必須在兩周時間內(nèi)找到下一個目標,而如此高的感染率意味著病毒擴散的速度將會異常驚人径筏,很短的時間就會達到龐大的感染規(guī)模葛假。那要保持傳銷能夠持續(xù)進行下去,宿主的規(guī)模得更大才行滋恬。經(jīng)過估算聊训,麻疹病毒必須在人口超過50萬,出生率超過3%的人群中才能夠得到維持恢氯。而人類能夠?qū)崿F(xiàn)這么大規(guī)模的人群聚集带斑,其歷史是極其短暫的鼓寺。而且剛剛等到人口規(guī)模能夠滿足要求,沒多久人們的公共衛(wèi)生知識水平也很快提高上來勋磕。人類學會了隔離妈候,這就等同于把流行病毒的宿主規(guī)模人為的重新限制到極低的水平。因此整個歷史上朋凉,麻疹的大流行根本沒有發(fā)生過幾次州丹。在一些島嶼上,這種情況得到了最明顯的體現(xiàn)杂彭。比如十八世紀中期墓毒,夏威夷群島的人群中有一位水手帶來了麻疹病毒。結(jié)果沒幾天亲怠,病毒幾乎感染了全島的人所计,造成1/5的人口死亡。當時許多人患病后团秽,體溫升高非常難受主胧,就紛紛跳入到海水中尋求降溫,但其實這樣做對治療完全沒有作用习勤。最后由于島上人群已經(jīng)被感染殆盡踪栋,麻疹缺乏新的宿主,病毒很快自己就銷聲匿跡了图毕。所以說夷都,烈性病毒采取的其實是一種雙輸策略。
有雙輸就有雙贏予颤,微生物中更普遍更主流的競爭策略就是互利共生的雙贏策略囤官。微生物進化出某種對人體有用的功能,通過這種功效來交換在人體內(nèi)寄存的資格蛤虐。人體本身也在漫長的進化過程中選擇出那些有用的微生物党饮,在免疫系統(tǒng)中發(fā)放準入許可證,提供給它們一個溫暖濕潤的良好環(huán)境驳庭。實際上刑顺,人體內(nèi)大部分的有益菌都屬于這種情況。這也正是人的身體中存在著大量微生物的根本原因嚷掠。
可是幽門螺旋桿菌的情況好像有些特殊捏检,在馬歇爾等人發(fā)現(xiàn)幽門螺旋桿菌會導(dǎo)致胃炎這一情況之前,它在人體中似乎沒起到任何明顯的作用不皆。既沒有好的作用贯城,也沒有壞的作用,以至于人們都忽視了它的存在霹娄。布雷澤在他開始研究螺旋桿菌的相關(guān)工作之后能犯,特別注意整理了歷史上的幽門螺旋桿菌資料鲫骗。他發(fā)現(xiàn),其實早在十九世紀就有非常多的人曾看到過幽門螺旋桿菌踩晶,雖然那時候還沒有這個名稱贯溅,不過這種彎曲的胃部細菌早已在醫(yī)生的顯微鏡中出現(xiàn)句狼,并記錄在案篡腌⊙纾可是就因為它太普遍,太沒有影響力茸苇,結(jié)果竟然被人們慢慢的遺忘掉了∨挪裕現(xiàn)在,馬歇爾学密、布雷澤他們重現(xiàn)激活了幽門螺旋桿菌的存在感淘衙,但可惜的是,這些工作證明的都是其負面價值腻暮。人體在成年以后彤守,這種細菌可能引起胃部炎癥,并有可能進一步造成胃潰瘍甚至胃癌哭靖。壞處如此明顯具垫,而好處呢?似乎一點都沒有试幽,至少是一點都沒有被發(fā)現(xiàn)做修。于是這就成了一個奇怪的迷?沒有好處的幽門螺旋桿菌抡草,人們留下它有什么用呢?
布雷澤注意到蔗坯,胃癌的發(fā)生幾率一般都是到了很大年齡時才會出現(xiàn)明顯的上升康震,如果把這種病算做一種傷害的話,從某種角度來說這應(yīng)該不是一種嚴重的傷害宾濒。什么腿短?不算嚴重的傷害?這可是胃癌盎婷巍橘忱!人類第二大殺手!如果這還不算嚴重什么算嚴重卸奉?先別急钝诚,看看布雷澤是怎么想的。人類進入現(xiàn)代化之前榄棵,大部分人的自然壽命本來就比較短凝颇,一種病毒的發(fā)作高峰如果是在人類平均的結(jié)束生育能力的年齡段之后出現(xiàn)潘拱,那基本就不會影響人類種群的繁衍和發(fā)展。因此這樣的病毒從物種延續(xù)的角度來說拧略,確實沒有引起嚴重的問題芦岂,所以說幽門螺旋桿菌雖然會導(dǎo)致胃癌卻是相容于進化的。這里可以和臭名昭著的瘧疾做一個比較垫蛆。
瘧疾是一種發(fā)作起來非常厲害的疾病禽最,它主要的致病原理是瘧原蟲進入到血液細胞當中,在血紅細胞里繁殖生長袱饭,成熟后再把血紅細胞弄破川无,導(dǎo)致血液失去正常功能。歷史上最出名的一個瘧疾病人就是英國都鐸王朝的國王亨利八世宁赤。他以喜歡殺人舀透,特別是喜歡殺老婆出名。在他統(tǒng)治英格蘭期間决左,殺死的人數(shù)不下五六萬愕够,要知道那個時代的英格蘭總?cè)丝谝膊贿^一百多萬。據(jù)推測佛猛,他的瘋狂極有可能和他從30歲起患上的慢性瘧疾有關(guān)惑芭,糟糕的健康情況讓亨利八世常常處在精神癲狂的狀態(tài)。
瘧疾的傳播極其廣泛继找,至今全球每年還有近2億人被傳染上瘧疾遂跟,而且很關(guān)鍵的一點是它會對兒童和中青年造成嚴重的傷害。按照布雷澤的看法婴渡,這會直接威脅到人類的種群安全幻锁,所以人類的身體不惜為此進化出了一種極端的方式來對抗瘧疾。
在地中海地區(qū)边臼,也就是全球瘧疾最高發(fā)的地區(qū)哄尔,當?shù)氐娜巳褐辛餍兄环N奇怪的貧血癥。凡是得上這種病的患者體內(nèi)紅細胞會變成奇怪的鐮刀型柠并,血液輸送氧氣的能力變差岭接,血管經(jīng)常堵塞,甚至在有些特殊情況下會引起組織壞死導(dǎo)致死亡臼予。所以它被稱作鐮刀型紅血球病鸣戴,或者有個更通俗的名稱就是地中海貧血癥。
地中海貧血癥是一種基因病粘拾,它是由常染色體上的一個隱性基因突變引起的窄锅。按理說,這樣一種非常差勁的基因突變應(yīng)該早就被自然選擇所淘汰才對缰雇,可是真實的情況恰恰相反酬滤。在地中海地區(qū)签餐,這種突變基因竟然成為了一種強勢基因,其存在的范圍非常廣泛盯串。這是為什么呢氯檐?就是因為它能夠?qū)汞懠病g牭缎图t血球作為正常紅血球的一種怪胎体捏,其攜帶氧氣的能力非常差冠摄,所以才可能引起疾病〖哥裕可是這樣一來河泳,瘧原蟲也受不了這種奇葩!變異的血紅蛋白不僅難以消化年栓,讓瘧原蟲沒得吃拆挥,而且含有變異蛋白的紅細胞也變得非常脆弱,經(jīng)常在瘧原蟲成功繁殖出下一代之前就自己提前破裂了某抓,導(dǎo)致根本無法產(chǎn)生出虐二代纸兔,虐三代。所以地中海貧血癥的基因攜帶者基本不會染上瘧疾否副,這在瘧疾肆虐的地區(qū)就成為一種強大的生存比較優(yōu)勢汉矿。另一方面,地中海貧血癥基因的負面影響是相對的备禀,是可以承受的洲拇。由于這種基因突變是隱性的,所以需要父母雙方的基因同時發(fā)生突變才能導(dǎo)致下一代個體出現(xiàn)地中海貧血癥曲尸。如果后代只是攜帶了一條突變信息赋续,那么他并不會患上地中海貧血癥,而只是在體內(nèi)使紅血球呈現(xiàn)出混合形態(tài)另患。多數(shù)的仍然是正常的紅血球蚕捉,可以滿足基本的氧氣輸送要求,同時也有相當一小部分紅血球變成鐮刀型柴淘,可以抵抗瘧疾的傳染。兩害相權(quán)取其輕秘通,由于瘧疾的危害嚴重得多为严,盡管鐮刀型紅血球基因具有一定的負面作用,但因為可以成功對抗瘧疾肺稀,所以該基因還是被自然選擇保留下來第股。
通過以上的比較就能明白一個道理,瘧疾影響青少年话原,所以人體進化出了特殊的對抗機制進行排除夕吻;幽門螺旋桿菌引起的胃癌一般只影響老年诲锹,所以人體有可能不需要做出什么調(diào)整,而只是簡單的把這種細菌保留下來涉馅」樵埃可是話說回來,雖然幽門螺旋桿菌引起的胃癌是在老年群體中才多發(fā)稚矿,但是它導(dǎo)致的胃炎庸诱、胃潰瘍可是在中青年中就有普遍的患者。如果幽門螺旋桿菌沒有任何其他有益作用的話晤揣,那它還是應(yīng)該被淘汰才更合理桥爽。否則很難解釋人類為什么要和一個能把胃鑿穿的細菌共存。因此布雷澤開始思考的下一個問題就是昧识,到底怎么才能找到幽門螺旋桿菌的好處呢钠四?
現(xiàn)實的情況是,根據(jù)布雷澤掌握的業(yè)界動態(tài)跪楞,別說是幽門螺旋桿菌的什么好作用缀去,就是其他的中性作用也沒有被發(fā)現(xiàn)過,至今人們看到的還是只有炎癥反應(yīng)這一條习霹。炎癥朵耕!對,就是它淋叶!有一天阎曹,布雷澤突然開了竅,他想到一個激動人心的觀點煞檩。如果真的沒有其他作用機理的話处嫌,那么炎癥反應(yīng)本身為什么不能被看做是好處呢?通常的病理學家當然會把炎癥現(xiàn)象看作是病理現(xiàn)象斟湃。但是如果思路打開一點熏迹,炎癥本身就是身體免疫系統(tǒng)的一種工作方式,只要發(fā)炎的程度被控制在合理的范圍凝赛,炎癥的確可以被看作是正面的注暗。那激發(fā)起炎癥的幽門螺旋桿菌也就是正面的了!
布雷澤把這個大膽的觀點立刻告訴了身邊的許多人墓猎,可是幾乎所有的人聽完都搖搖頭捆昏,表示不太接受。其實布雷澤本人也只是提出了一個思考方向而已毙沾,要想真的說服別人骗卜,必須拿出有力的證據(jù)來說明幽門螺旋桿菌的具體好處。而這個時候,布雷澤還沒有想到更具體的解釋方法寇仓,所以只好先做罷举户。眼前,還是先處理一件要緊的事兒吧遍烦!什么事兒呢俭嘁?就是治療自己胃里面的幽門螺旋桿菌。
前面說過乳愉,布雷澤發(fā)明了一種試劑盒兄淫,能夠通過檢驗血清中的幽門螺旋桿菌抗體,推斷出一個人的胃里是否攜帶有幽門螺旋桿菌蔓姚。而他本人的檢驗結(jié)果呈陽性捕虽,說明他的血液中有抗體,體內(nèi)有細菌坡脐。既然此前布雷澤已經(jīng)證明了幽門螺旋桿菌有極大的概率誘發(fā)胃癌泄私,那么現(xiàn)在當然應(yīng)該未雨綢繆,先用抗生素殺死體內(nèi)的螺旋桿菌再說备闲。
不過晌端,作為一個大夫,他不想簡簡單的直接服用抗生素了事恬砂,他想記錄下來整個過程咧纠,保留一些有益的樣本用于此后的研究。而誰也沒有想到的是泻骤,就是在這次普通的治療兼科研的計劃實施過程當中漆羔,意外的發(fā)現(xiàn)再次降臨到布雷澤的身上!