2018-2019年
我们不断地在和一个又一个大师告别——
10月,知名主持人李咏患癌离世,年仅50岁,令人惋惜。10多亿的热度,倾诉了多少人的难过与不舍。还未等我们收拾好心情,一代武侠小说泰斗金庸逝世,在各大网站上又掀起金庸江湖潮,各自感叹青春没了,从此再无江湖、再无大侠。
“飞雪连天射白鹿,笑书神侠倚碧鸳。”
斯人已逝,再回顾那些年看过的经典作品,老爷子为我们留下了无数绮丽的故事,成为了时代男女老少侠者世界的神话。随后,漫威之父斯坦·李(Stan`Lee)于当地时间12日在好莱坞一家医疗中心去世,享年95岁。漫威宇宙中最厉害的超级英雄至此谢幕。从李咏、金庸到斯坦·李,生命与健康问题再一次被引起广泛关注,人类生命与健康的未来到底怎样?
世界卫生组织统计数据里,全球大约
每年
有
一千四百多万
人被诊断出患有癌症,大约全球
每年
有
八百二十万人
因病发癌症死亡。
在名人的光环背后,是一个个普通人的生老病死。
社会发展到21世纪,智人这种曾经凭借强大虚构能力统治了地球的生物,今天却面临着种种的窘境。
人类对自身的认知还缺乏足够的科学精神和方法
,回归到渺小而浩瀚的生命本身,我们的认知仍旧浅薄我们需要回归到本质了解生命,了解科技。
2013年,好莱坞影星安吉丽娜·朱莉在接受基因检测后,切除了乳腺。这一夺人眼球的新闻让不少人第一次知道了“基因检测”。现在,我们对自己的健康状况愈发关注,与此同时,基因检测的价格越来越亲民。越来越流行的基因检测到底是什么?父母的基因缺陷真的会遗传给孩子?
今天的基因已经不再是一个技术问题,更多是教育问题
,哪些基因是靠谱的?对我们的生命健康到底有什么影响?
用正确的生命科学知识武装自己,才能在谣言满天的世界里认清事实本来的样子。
- 什么样的动物更容易得癌症?-
如果根据肿瘤发生的经典学说进行推理,我们会得出患癌动物的两个特征,一个是身形大,一个是寿命长。
癌症是突变累积的结果。
当一个细胞突变累积到一定程度,开始失控复制,就会形成癌细胞。
身形大
就意味着
组成身体的细胞数量更多
,
寿命长
则意味着
细胞更新换代的次数更多
。细胞数量多,分裂次数多,就会导致出错的可能性变大。
那么,是不是真如我们推理的那样,身形大且寿命长的动物会有更高的患癌概率呢?大象的存在,给了这个推理一记响亮的耳光。
在 2015 年的一项研究中,科学家们收集了36 种哺乳动物的尸检数据,以估算癌症在不同动物身上的发生概率。在纳入研究的
644
只死亡大象中,受癌症困扰的仅有
3%
。而在人类当中,癌症导致的死亡至少占
16%
。个头高大,寿命也相当长的大象,患癌症的概率却远远低于人类,这是为什么呢?
20世纪70年代,英国牛津大学流行病学家理
查德
·
皮托
曾提出一个悖论,即“皮托悖论”,他注意到,虽然理论上一个物种经历更多的随机突变,应该更有可能患上癌症,但从总体看,
癌症的发生率跟生物体形大小或年龄好像没有太大关联
。皮托猜想,一定存在某种内在的生理机制,来保护众多细胞随着个体年龄或体形的增长免于癌变。
- 神奇的抑癌基因 -
研究者们对大象的基因进行了分析,果真发现了问题的关键:
一种能起到抑癌作用的基因,名叫TP53。
细胞中的DNA会由于内力和外力的影响出现损伤,如果放任不管的话,功能失常的细胞很快会发生更多突变,陷入恶性循环,最终开始失控复制,变成癌细胞。而由于癌变细胞DNA保护机制失灵,复制过程中又会发生更多的突变。繁多的突变让癌细胞有极强的适应性,并很容易产生对治疗手段的抗性。
要想阻止癌变恶性循环的发生,就得及早清除细胞DNA中的损伤。这就需要
肿瘤抑制基因
,TP53基因正是对付这些损伤的关键。
△ 癌细胞与正常细胞的区别
TP53会编码产生一种P53蛋白,负责监控基因的完整性。在完成这项工作时,P53不仅异常严厉,甚至格外残酷。如果发现DNA受损,TP53就会促进DNA修复。一旦发现不可救药,TP53就会毫不犹豫地宣判异常细胞的死刑,启动凋亡程序,诱导相应细胞“自杀”,避免发生癌变。
正常工作的TP53基因可以将绝大部分癌变扼杀在萌芽之中。然而,如果TP53基因自身发生突变,其抑癌功能就会受到影响。
TP53基因的突变最常发生在编码P53蛋白质和DNA结合的部分。突变后生成的P53蛋白无法和目标DNA相结合,也就无法行使正常的检查和促进修复或凋零功能,癌症发生风险也就随之升高。
在人类基因组中,TP53基因独此一份,“别无分店”;如果不幸发生突变,这个保险系统就会失效。可是在大象体内,这个基因的拷贝数却有20份!要让它们挨个发生“叛变”,难度自然可想而知。
此外,大象的血细胞对DNA损伤异常敏感。虽然人类细胞也会在DNA损伤时启动凋亡程序自杀,但是大象的细胞在同样情况下,会以更高的速率完成这种自我摧毁的细胞凋亡过程。
可见,面对可能癌变的苗头,大象体内的细胞从不留情。这种异乎寻常的强大细胞清除能力,很可能是患癌大象比例如此之低的原因之一。
- 借个基因来防癌?-
既然大象的抗癌能力这么强,我们能不能跟它借个基因,用来提高自己的防癌水平呢?
也许,可以通过基因技术,给自己多加些 TP53 的拷贝?或者,合成些含抑癌基因的生物药剂,通过服用的方式,将这些基因整合到自己的基因组当中,让它们为我所用?
想法固然美好,但是通过传统医学方法让人类基因发生改变,几乎是不可能的事。
从微观层面来说,DNA 突变主要发生在细胞核里,靠口服药物摄入一般是到达不了的。况且,人体细胞数量以万亿记,要把包含 1173 个碱基对的 TP53 基因放到这么多细胞的染色体中,需要很多技术的综合运用,此外还有成本是否可接受,难度可想而知。
不过,近期的研究给了我们一丝希望。美国犹他大学的基因学家们成功合成了许多 TP53 基因,并将它们注射到人类细胞里。同时发现,导入这种基因,可以提升人类细胞对DNA 损伤的敏感性。但是,这些研究成果要真正转化为癌症疗法,估计还需要等上若干年。
我们应该充分认识到,癌症的发生机制是非常复杂的,基因仅仅是其中一个因素而已。癌症的发生跟
遗传基因、环境、心情、饮食、生活方式
等多种因素有关。所以,要想预防癌症,得从各个方面入手。
虽然我们暂时不能拥有如大象一般强大的基因组,但是目前很多关于癌症的风险因素已被发现:
紫外线暴晒、吸烟、酗酒、甲醛超标、烧烤、熬夜、肥胖
等多种现代社会常见的问题都会让人罹患癌症的概率增加。
所以,与其羡慕大象的基因,不如从今天开始,养成健康的生活习惯。
大家都知道癌症是因为基因突变导致的,就变成癌症了。所以癌症的本质是疾病,细胞越多癌变越多,物种越大细胞越多,得癌的几率就更大。
鲸鱼也几乎不得癌症,大象可以活到80-100岁,鲸鱼可以活到更长,有些鲸鱼在肚子里就要长很长时间,所以癌症确实可以不存在。
今天听周围的人都得癌症,可是我们很少听到你家又有人长到70岁了。人的寿命在30岁以下徘徊了很久,1885年疫苗开始快速发展,还有青霉素,这两个东西的普及使我们快速寿命达到了50岁以上,后来解决了三高问题。
现在癌症正在被解决,癌症确实伴随着人类寿命的进步,而真的解决一个旧的问题就会产生新的问题。我们在1979年送别了天花,在1980年重新又给我们带来一个新的疾病叫艾滋病,比天花还麻烦,因为天花得了最多就是死了,艾滋病得了以后大家可以伴随很多年。梅毒第一次带到欧洲的时候,其实是让贵族之间奢靡的生活得到很大的控制。所以才有一大堆砒霜治疗这些事情。
但是从好的方向理解,这也是哲学问题,
当你有一个钥匙就会有一把锁,重新有一把所锁就又会有一把新的钥匙。
自古,酒作为一种特殊的文化载体,在人类文明中占据着独特的地位。
孟浩然说:“开轩面场圃,把酒话桑麻”。
王维说:“劝君更尽一杯酒,西出阳关无故人”。李白说:“呼儿将出换美酒,与尔同销万古愁”。
… …
客从远方来,无酒不足以表深情厚谊;良辰佳节,无酒不足以示欢快惬意;丧葬忌日,无酒不足以致哀伤肠断;蹉跎困顿,无酒不足以消寂寥忧伤;春风得意,无酒不足以抒豪情壮志。
时至今日,酒在中国乃至世界依然有着重要的文化意义。不过,为什么有些人可以千杯不醉,而有些人半杯就倒呢?
其实,能不能喝酒也与基因有关。
— 酒精代谢基因 —
现代医学认为,每个人对酒精的耐受性不同,
主要是跟自身的酒精代谢能力有关。
不同的基因型,
决定了对酒精不同的敏感度和代谢能力。
进入人体的酒精 90%~98% 主要通过
肝脏代谢
,其余则随着
尿液、汗液和呼吸排出
。
在这个过程中,有两个关键酶居功至伟:乙醇脱氢酶(ADH)主要负责将小肠吸收的乙醇(酒精)脱氢氧化为乙醛;乙醛脱氢酶(ALDH)则将乙醛进一步氧化为乙酸,随后进一步分解为二氧化碳和水。
在每个人体内,这两种酶的活性是不同的,这也就决定了对酒精的代谢能力和生理反应存在着差异。
△ 酒精代谢(绘图:向真明)
自然而然,与酒精代谢能力关联度高的基因就被称作“酒精代谢基因”。其中,最能决定酒量的就是乙醛脱氢酶 2 基因(ALDH2)。如果基因发生了变异,所合成的乙醛脱氢酶蛋白便会失去活性。
如此一来,酒精代谢产生的乙醛便无法分解,只能在体内大量蓄积,酒醉也就不奇怪了。
乙醛会抑制肝细胞内谷胱甘肽的合成,使肝细胞清除自由基、保护线粒体的能力减弱,导致肝细胞损伤。俗话说
“喝酒伤肝”
就是这个原因。同时,乙醛还会舒张血管,让人血管扩张、脸红筋胀, 这就解释了为何醉酒者会变成红脸关公。更可怕的是,乙醛可以致癌,长期饮酒可能诱发口腔癌、喉癌、食道癌、乳腺癌、肠癌等癌症。
2018 年 1 月,剑桥大学医学院的科坦·帕特尔教授在《自然》杂志发文指出,酒精代谢产生的乙醛会导致小鼠造血干细胞 DNA 双链断裂,增加癌症的发病概率。
不知“斗酒诗百篇”的诗仙李白看到这份资料,会不会也被吓得“停杯投箸不能食”呢?
— 酒精代谢基因检测 —
过去,我们并不清楚影响酒量的具体原因,以为酒量可以锻炼出来。不能喝酒?要么是客套,要么是推脱啊!
但是,在科学昌明的今天,已经有越来越多的事实证明:
人与人之间的酒精耐受能力差别还是蛮大的。
对一些朋友来说,大量喝酒不仅会引起酒精中毒,严重的甚至会直接导致死亡。并且,长期大量饮酒还会引起各种慢性病,如脂肪肝、肝硬化、胃溃疡等。喝酒伤身,喝酒误事,看来真不是说着玩的。
那么,
有没有什么办法能知道自己是否有“千杯不醉”的潜质呢?
想了解自己的酒精代谢能力,
其实关键在于评估体内与代谢酒精相关的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的代谢效率。
酒精进入体内后,首先由乙醇脱氢酶催化,代谢为乙醛。据研究,乙醇脱氢酶基因 ADH1B 上醇位点(rs1229984)存在不同基因型,CC 型的个体对乙醇代谢效率最低,TT 型状态的个体乙醇代谢能力最高。但即使个体的 ADH1B 基因醇位点为 TT 型,仍不足以判定是否能“千杯不醉”,因为乙醇代谢后得到乙醛,对乙醛的代谢能力才是决定酒量的关键。据研究,编码专职代谢乙醛的是乙醛脱氢酶 2(ALDH2)基因。ALDH2 基因醛位点(rs671)也存在不同的基因型而导致代谢乙醛的能力不同。该醛位点为 GG 型的个体代谢能力最强,GA 或 AA 型的个体乙醛代谢能力弱。东亚人群中以 GA 基因型或 AA 基因型更为常见,所以亚洲人与欧美人相比,更容易在酒后大量产生、蓄积乙醛。
还需注意的是,ALDH2 基因醛位点为 AA 型的个体发生饮酒相关的结肠癌的风险要比其他人高约 2 倍,发生饮酒相关的食管癌的风险比其他人高 4.13 倍,还更容易发生肝硬化!看来,ALDH2 基因AA 型的个体最好还是滴酒不沾为妙。
酒精代谢能力较弱的个体面临的饮酒风险要比其他人大得多, 因此,在日常生活中,要尽早注意酒精可能引发的健康风险,规避不利因素对健康的影响。
酒的存在远远不能简单地用生物学知识来评价,它本身已经成为具备社交属性的文化载体。但无论如何,酗酒是不对的,正所谓
“小酌怡情,贪杯伤身”。
“21世纪是生命科学的世纪”,形形色色的生命传奇、时刻迭代的基因科技,正在改变着我们的生活,并将对未来产生深远的影响。
△
尹烨参加“觉者”访谈
克隆人离我们究竟有多远?
为什么年轻人越来越容易得癌症?
父母的基因缺陷真的会遗传给孩子?
基因组学、生命科学为何包含无穷魅力?
“无病人生”离我们有多久?
我们该教给孩子哪些关于生命科学知识,以应对未来的挑战
… …
每个人如同一滴海水,被时代的巨浪裹挟向前。
唯有以更高维度的视野认知当下,我们才有可能更好地开拓未来!
华大基因CEO尹烨先生携新书《生命密码》而来,将与我们息息相关的基因科学知识娓娓道来,艾滋病、癌症、疫苗、生物合成、克隆人……
带你走进不一样的生命科学世界,刷新你对生命、健康、自然及宇宙万物的认知;
一起开启这场脑洞与新知碰撞的思想盛宴;
只讲你听的懂的基因科学。
生命密码:把握你基因里的命中注定
暨《生命密码》新书分享会
5月12日(周日)14:30-17:30