血型到底有什么用
諾貝爾獎被授予血型的發(fā)現(xiàn)者已過去了100多年,研究人員也發(fā)現(xiàn)血型已經(jīng)歷經(jīng)了數(shù)百萬年的演化,但至今我們還是不知道血型到底有什么用,科學(xué)家仍在苦苦尋找血型基因到底帶來了哪些優(yōu)勢。
1900年奧地利醫(yī)學(xué)家卡爾·蘭德斯坦納首次發(fā)現(xiàn)了血型,并因他的研究于1930年獲得了諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎。從那時起,科學(xué)家開發(fā)出了更強大的工具來探索血型生物學(xué)。他們發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于血型的有趣線索——例如追蹤人類的祖先,以及探索血型對健康的影響。盡管如此,我覺得在很多方面血型仍然十分神秘??茖W(xué)家還沒有得出一個好的答案來解釋血型的存在。
多虧了這項醫(yī)學(xué)史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,我才知道自己是A型血。醫(yī)生只有知道了血型,才能夠通過輸血來拯救病人的生命。但在歷史的大部分時期,把一個人的血液輸給另一個人只是一個狂熱的夢想罷了。
文藝復(fù)興時期,醫(yī)生想象過如果將血液注入病人的靜脈將會發(fā)生什么。有人認(rèn)為這能夠治療各種疾病,甚至精神錯亂。最終在17世紀(jì),幾位醫(yī)生試驗了這個想法,卻帶來了災(zāi)難性的后果。一位法國醫(yī)生將小牛的血液注射進(jìn)了一個瘋子體內(nèi),他隨即開始出汗并嘔吐,還排泄出跟煙囪灰同樣顏色的尿液,再次輸血之后該男子死亡。
這些災(zāi)難性的事故導(dǎo)致了在接下來的150年里輸血的名聲都很糟糕。即使到了19世紀(jì),也只有少數(shù)醫(yī)生敢于嘗試。其中之一是一位名叫詹姆斯·布倫德爾的英國醫(yī)生。像他所處時代的其他醫(yī)生一樣,他眼睜睜看著許多女病人因為分娩時大出血而身亡。1817年,一位病人死亡之后,他覺得自己對當(dāng)下的狀況難辭其咎。
“我忍不住考慮,病人很有可能會通過輸血活下來?!彼髞韺懙?。
布倫德爾開始著手設(shè)計一套由漏斗、注射器和導(dǎo)管組成的系統(tǒng),可以將血液從捐獻(xiàn)者身上輸入情況不佳的病人體內(nèi)。將裝置在狗身上進(jìn)行試驗后,布倫德爾被請到一位即將因失血過多而死的病人床前。
幾位捐獻(xiàn)者提供了近400毫升血液,布倫德爾將其注射進(jìn)了男子的手臂。輸血過后,病人告訴布倫德爾他感覺好多了——“沒那么暈了”,但兩天之后他死了。
即便如此,這次的經(jīng)驗使布倫德爾深信輸血能夠極大地造福人類,此后幾年他繼續(xù)為絕望的病人輸入血液??傊步o病人進(jìn)行過10次輸血,只有4位病人活了下來。
四種血型的分子層面示意圖
其他醫(yī)生也進(jìn)行過輸血實驗,成功率也很慘淡。各種方法都試過了,包括19世紀(jì)70年代嘗試用牛奶輸血(毋庸置疑,這樣做是徒勞而危險的)。
布倫德爾相信人類只能輸入人的血液,這個想法沒錯。但他不知道關(guān)于血液的另一個關(guān)鍵事實:人類只能輸入其他特定人的血液。
19世紀(jì)早期的輸血為何會失敗,最初的線索是血液結(jié)塊。19世紀(jì)末期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),把不同人的血液在試管中混合時,有時候紅細(xì)胞會凝結(jié)在一塊。但因為血液通常來自病人,科學(xué)家認(rèn)為血液凝結(jié)成塊是某種病理,不值得研究。沒人想到去查看健康人的血液是否凝結(jié),直到卡爾·蘭德斯坦納想知道會發(fā)生什么。他很快就發(fā)現(xiàn)健康人的血液混合物有時候也會凝結(jié)。
蘭德斯坦納開始著手研究血液凝結(jié)模式。他從實驗室成員那里采集血液,也包括他自己的,把每份樣本分離成紅細(xì)胞和血漿,然后將血漿與另一人的血細(xì)胞混合。
蘭德斯坦納發(fā)現(xiàn),血液凝結(jié)只會出現(xiàn)在將特定人的血液混合的時候。在試驗完所有組合之后,他將樣本分成了三組,并隨意命名為A型、B型和C型。之后C型被重命名為O型,幾年后其他研究人員發(fā)現(xiàn)了AB型。20世紀(jì)中期,美國研究員菲利普·列文發(fā)現(xiàn)了血液分組的另一種方式——根據(jù)是否有Rh血型因子進(jìn)行分類,在蘭德斯坦納擬定的字母末尾,用加號或減號說明一個人是否有這種因子。
當(dāng)蘭德斯坦納將不同人的血液混合時,他發(fā)現(xiàn)結(jié)果遵循一定的規(guī)律。如果他將A型的血漿與A型其他人的紅細(xì)胞混合,血漿和血細(xì)胞仍然是液體。這一規(guī)律同樣適用于B型的血漿和紅細(xì)胞。但如果蘭德斯坦納將A型的血漿與B型的紅細(xì)胞混合,血細(xì)胞就會凝結(jié)(反之亦然)。
而O型的血液不同。當(dāng)蘭德斯坦納將A型或B型的紅細(xì)胞與O型的血漿混合時,血細(xì)胞會凝結(jié)。但他將A型或B型的血漿加入O型的紅細(xì)胞中,卻不產(chǎn)生凝結(jié)。
蘭德斯坦納不知道究竟是什么使得血型各不相同。后來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),每個血型的紅細(xì)胞表面都由不同的分子構(gòu)成。例如在我的A型血中,細(xì)胞由兩層分子構(gòu)成,就像兩層樓的房子一樣,一樓叫作H抗原,二樓叫作A抗原。
B型血的紅細(xì)胞二樓的分子形狀與A型血不同。而O型血的紅細(xì)胞是“單層平房”:只有H抗原,別無其他。
一個人的免疫系統(tǒng)會熟悉他或她自己的血型。如果人們輸血輸錯了血型,他們的免疫系統(tǒng)就會做出憤怒的反擊,就好像血液是外來入侵者一樣。這條規(guī)則的唯一例外是O型血。O型血只有H抗原,在其他血型里也有。對A型或B型血的人來說,H抗原是很熟悉的。這種熟悉使得O型血的人成為通用捐獻(xiàn)者,對血液中心來說,他們的血液特別寶貴。
蘭德斯坦納的發(fā)現(xiàn)為安全、大規(guī)模的輸血開辟了通道。即使到了今天,血庫也在采用這種細(xì)胞凝結(jié)的基本方法作為一種迅速、可靠的血型測試辦法。
醫(yī)生最初注意到血型與不同疾病之間的聯(lián)系是在20世紀(jì)中期?!叭杂性S多血型與感染、癌癥和一系列疾病之間的聯(lián)系被發(fā)現(xiàn)?!蓖姑羲固卮髮W(xué)的帕梅拉·格林威爾稱。
從格林威爾那里我發(fā)現(xiàn),A型血使我患上幾種癌癥的風(fēng)險增高,例如某些類型的胰腺癌和白血病。我也更容易患上天花、心臟病和嚴(yán)重的瘧疾。而另一方面,其他血型的人也必須面對患上其他疾病的風(fēng)險增高,例如O型血的人更有可能患潰瘍或跟腱斷裂。
血型與疾病之間的聯(lián)系有種神秘的隨意性,科學(xué)家也只是剛開始研究其背后的原因。例如多倫多大學(xué)的凱文·凱恩和他的同事一直在研究為什么O型血的人比其他血型的人更不容易患上重癥瘧疾。他們的研究表明,O型血人的免疫細(xì)胞能夠更容易地識別出感染的血細(xì)胞。
而血型與跟血液無關(guān)的疾病之間的聯(lián)系更讓人費解。以諾如病毒為例,這種討厭的病原體是游輪上的殺星,它可以在數(shù)百位乘客中肆虐,造成劇烈的嘔吐和腹瀉。它可以通過入侵腸道細(xì)胞造成上述影響,而不觸及血液細(xì)胞。盡管如此,人們的血型也會影響他們感染諾如病毒特定菌株的風(fēng)險。
這個謎題的答案可在一個事實中找到:血細(xì)胞并不是唯一產(chǎn)生血型抗原的細(xì)胞。它們也會產(chǎn)生于血管壁、呼吸道、皮膚和毛發(fā)細(xì)胞當(dāng)中。許多人甚至?xí)谕僖褐蟹置谘涂乖VZ如病毒則是通過侵入腸道細(xì)胞產(chǎn)生的血型抗原而使我們生病。
然而,只有當(dāng)諾如病毒的蛋白質(zhì)緊密附著在細(xì)胞的血型抗原上時,它才能侵入這個細(xì)胞,所以,有可能諾如病毒每個菌株的蛋白質(zhì)都只能緊密附著在特定的血型抗原上,而非其他。這可以解釋為什么我們的血型能夠影響哪些諾如病毒的菌株會使我們生病。
這可能也是一個解釋為什么各種血型都經(jīng)歷了數(shù)百萬年的線索。我們的靈長類祖先被關(guān)在一個無邊無際的籠子里與無數(shù)病原體做斗爭,其中包括病毒、細(xì)菌和其他敵人。有些病原體可能已經(jīng)適應(yīng)了不同的血型抗原。對最常見血型適應(yīng)得最好的病原體也會混得最好,因為它們有更多的宿主可以感染。不過,它們也會通過殺死宿主而逐漸毀掉這一優(yōu)勢。與此同時,稀有血型的靈長類動物會繁衍興旺,這要歸功于它們的血型對某些敵人的防護(hù)。
當(dāng)我考慮這個可能性的時候,我的A型血仍像孩童時期一樣令我感到困惑,但這是一種給我?guī)砜鞓返纳顚永Щ蟆N乙庾R到,我之所以是A型血的原因,最終可能與血液毫無關(guān)系。
(《飛碟探索》卡爾·季默/文)