血型到底是干嘛的?

文章來源:黃歷網(www.57173423.buzz)      更新日期:2020-04-07

當父母告訴我,我的血型是A+的時候,我感到了一種奇妙的自豪。如果A+是學校里的最高分,那么A+也肯定是最優秀的血型——生理上優異的證明。

沒過多久我就意識到這樣想究竟有多傻,并且不再引以為傲。但有關A+血型真正意味著什么,我并沒有學到多少。待我成年以后,我所知道的全部就是萬一我哪天進了醫院需要輸血,醫生需要確定他們給我輸的是合適的血型。

不過,還仍然有一些惱人的問題。為什么40%的白種人都是A型血,而亞洲人只有27%是?不同的血型是怎么來的,它們又有什么用?為了找到答案,我尋訪了各種專家——血液學家、遺傳學家、演化生物學家、病毒學家和營養科學家。

1900年,奧地利醫生卡爾·蘭德斯泰納(Karl Landsteiner)最先發現了血型,他的研究在1930年贏得了諾貝爾生理學獎。此后科學家開發出了更加強大的工具,用于檢測血型的生理特征。他們已經找到了一些有趣的線索,例如追蹤血型的遙遠過去,考察它們對人類健康的影響。然而,我發現在許多方面血型仍然保持神秘。對于它們的存在,科學家還是沒有給出一個很好的解釋。

“是不是很神奇?”加州大學圣地亞哥分校的生物學家阿吉特·瓦爾基(Ajit Varki)說。“在這一發現被授予諾貝爾獎將近一百年之后,我們仍然不知道血型是用來做什么的。”

布倫德爾的大膽試驗

我知道我是A型血還是多虧了醫學史上最偉大的一項發現。由于醫生知道了血型,他們就能為病人輸血從而拯救生命。但是,在歷史上大部分時間,將血液從一個人輸進另一個人體內只是又一個瘋狂幻想罷了。

文藝復興時期,醫生曾經考慮過要是他們把血液注入病人的靜脈里會發生些什么。有的人認為,這可以作為治療百病的方法,甚至包括精神錯亂。最終,在17世紀,少數幾個醫生將這個想法付諸實踐,后果不堪設想。一名法國醫生將小牛的血液注射進一個瘋子體內,后者隨即開始出汗、嘔吐,排出像煙灰一樣顏色的尿液。在另一次輸血以后該男子死亡。

這樣的慘烈事故讓輸血在150多年的時間里一直聲名狼藉。就連在19世紀,也只有少數醫生敢于嘗試這一手術過程。其中一個便是名叫詹姆斯·布倫德爾(James Blundell)的英國醫生。和他那個時代的許多同行一樣,布倫德爾見證了許多女性患者在分娩時因出血過多而死亡。在1817年一名患者去世后,他發現自己再也無法忍受事情的現狀了。

“我實在忍不住不去想,病人很可能因為輸血而保住性命。”布倫德爾后來寫道。 

布倫德爾漸漸確信,早期的輸血事故之所以會失敗,是由于犯了一個根本性的錯誤:用他的話說,就是輸“畜生的血”。布倫德爾得出結論,醫生不應該在不同物種之間輸血,因為“不同種類的血液彼此之間相差甚遠”。

布倫德爾斷定,人類患者應該只被輸人血。但是,還從來沒有人曾經做過這樣的手術。于是,布倫德爾著手準備,他設計了一套由漏斗、注射器和試管構成的系統,可以引導血液從捐血者流進需要輸血的病人體內。在狗身上測試了這套設備以后,布倫德爾被傳喚到一個血流不止,即將死亡的病人床前。“唯有輸血可以給他一線生機。”他寫道。

幾個人捐了共計14盎司的血給布倫德爾,他隨后將其注射進這個男人的手臂。手術后患者告訴布倫德爾,自己感覺好多了——“不那么暈了”——但兩天過后,他死了。

即便如此,這一經歷使布倫德爾確信,輸血將極大地造福人類。在隨后的幾年里,他繼續往病入膏肓的患者體內傾注血液。所有的加起來,他進行了10次輸血手術。其中,只有4例病患存活了下來。 

另外有一些醫生也進行了輸血試驗,他們的成功率也令人沮喪。人們嘗試了各種各樣的方法,包括在17世紀80年代輸牛奶的嘗試(毫不令人驚訝,這樣做是徒勞且危險的)。

血型的發現

布倫德爾認為只應該給人輸人血是正確的。但他不知道血液的另一個重要事實:只應該給人輸某些的人的血。布倫德爾對這一簡單事實的無知,有可能導致了他一些病人的死亡。而讓這些死亡變得更為悲慘的,是幾十年后一個相當簡單的過程讓世人發現了血液具有類型。
 
19世紀初的輸血手術為何會失敗,第一條線索是血液的凝塊。19世紀末,科學家將來自不同人的血液在試管里混合的時候,他們注意到有的紅細胞粘連在了一起。但由于這些血液通常來自病患,科學家便將這些凝塊視為某種病理癥狀而認為其不值得探究。沒有人想過去看看健康人的血液是不是會結塊,直到卡爾·蘭德斯泰納為止,他想知道,混合健康的血液以后會發生些什么。結果立即可見,蘭德斯泰納可以看見健康的血液混合物中有時也會出現凝塊。 

于是,蘭德斯泰納開始測定血液結塊的模式,他從實驗室的成員身上采集來血液,也包括他自己。他將各份樣本分離成血紅細胞和血漿,然后將一個人的血漿和另一個人紅細胞混在一起。 

蘭德斯泰納發現,只有當他將某些人的血液混在一起時才會發生結塊。測試完所有的排列組合以后,他將血液樣本分為三組,分別命名為A型、B型和C型。(后來C型更名為O型,再過幾年之后其他研究人員發現了AB型。到了20世紀中葉,美國研究人員菲利普·萊文[Philip Levine]發現了另一種將血液分類的方法,依據是含沒含有Rh血型因子。在蘭斯泰納A、B、O字母的結尾用“+”或“-”表示,代表一個人有或者沒有Rh血型因子。) 

當蘭德斯泰納將不同人的血液混合在一起時,他發現結果遵循一定的定律。如果他將A型血的血漿與另一個A型血的人的血紅細胞混合在一起,血漿和血紅細胞仍然是液體。B型血也一樣。但如果蘭德施泰納將A型血的血漿和B型血的紅細胞混合,血液就出現凝塊,將B型血的血漿與A型血的紅細胞混合,結果也一樣。 

不過,O型血的表現卻不同。當蘭德斯泰納將A型或B型血的紅細胞和O型血的血漿混在一起時,紅細胞結了塊。但當他將A型或B型血的血漿加入O型血的紅細胞時,則不會出現任何凝塊。 

正是這種凝塊讓輸血充滿了潛在的危險。以我的A型血來說,如果醫生不小心將B型血注射進了我的胳膊,我的身體里會滿是微小的凝塊。這些凝塊會擾亂我的循環系統,導致我大量出血、呼吸不上,還有可能死亡。但是,如果我得到的是A型血或O型血,我就不會有事。 


四種血型的分子層面示意圖

蘭斯泰納并不知道將一種血液和另一種區分開來的究竟是什么。后幾代的科學家發現,每種類型的紅細胞表面都有不同的分子。例如,在我的A型血中,細胞會分兩個階段構成這些分子,就像房子的兩層樓。一樓叫做H抗原,在它的上面細胞會建起第二個分子,叫做A抗原。

另一方面,B型血將房子的第二層修成不同的形狀。而O型血只修了一個單層的平房——只修了H抗原就沒再動工了。

每個人的免疫系統都認得自己的血型。然而,如果接受了錯誤血型的輸血,人的免疫系統就會奮起回擊,把輸進來的血當成侵略者。這條規律的例外者是O型血,它只有H抗原,而H抗原其他類型的血也有。對一個A型或B型血的人來說,O型血的紅細胞看起來似曾相識,就不會當成入侵者。這使得O型血的人可以給其他血型的人輸血,而O型血對血液中心來說也格外珍貴。
 
1900年,蘭德斯泰納在一篇非常簡潔的論文中描述了他的實驗。“或許值得一提的是,文中所寫的觀察結果可能有助于解釋輸血治療的各種后果。”他在總結時洗練地一筆帶過。蘭德斯泰納的發現為安全、大規模的輸血手術開辟了道路,即使在今天,血庫里也將他凝集血紅細胞的基本方法作為檢測血型的一種快速可靠的辦法。 

但是,蘭斯泰納一方面解答了老問題,另一方面廂又提出了新的問題。血型是用來做什么的呢——如果它真有作用的話?為什么紅細胞要各自修建分子的“房子”?為什么人要有不同的房子呢? 

要得到這些問題的可靠科學回答一直很難。然而在此期間,一些不科學的解釋卻都獲得了巨大的人氣。“這完全是莫名其妙。”紐約血液中心(New York Blood Center)免疫血液學、基因組學和稀有血型部門的主任康妮·維斯特霍夫(Connie Westhoff)感嘆說。

不科學的解釋大流行:血型飲食法

1996年,一個叫彼得·達達莫(Peter D’Adamo)的自然療法師出版了一本名為《不同血型,不同飲食》(Eat Right 4 Your Type)的書。達達莫認為,我們必須根據自己的血型吃東西,以實現與我們的演化遺產相協調。 

達達莫聲稱,血型“儼然已經到了人類發展的關鍵時刻”。據他所說,O型血在我們的祖先還在非洲過著采獵社會的生活時出現,A型血則出現在農業發展之初,而B型血則在1萬到1.5萬年前出現在喜馬拉雅高原地區,AB型血則是A型血和B型血的現代融合。
 
依照這些設想,達達莫聲稱,我們的血型決定了我們應該吃什么食物。基于農業的A型血人應該是素食主義者。有遠古獵人遺傳的O型血人,則應該吃肉類豐富的飲食,同時避免谷物和奶制品。根據這本書,不適合我們血型的食物中含有抗原,可能引起各種疾病。達達莫推薦采用他的飲食方法來減少感染、減輕體重、對抗癌癥和糖尿病,并且延緩老化的過程。

達達莫的這本書賣出了700萬冊,被翻譯成了60種語言。它后面還跟了其他一連串根據血型減肥的飲食書,達達莫還在他的網站上銷售一系列根據血型定制的飲食補充劑。因此,患者常常會去問醫生,血型飲食到底有沒有效。

要回答這個問題,最好的辦法就是進行實驗。在《不同血型,不同飲食》這本書當中,達達莫寫道,他正在開展一項為期10年、針對患有癌癥的女性進行的血型飲食臨床試驗,當時已經到了第8個年頭。但是,18年過去了,這項試驗的數據仍然沒有得到公布。 

最近,比利時紅十字會的研究人員決定看看是否存在其他任何有利于血型飲食的證據。他們在科學文獻中搜尋衡量血型飲食功效的實驗。在仔細考察1000多份研究以后,他們仍舊徒勞無獲。 “沒有直接證據支持ABO血型飲食對健康有益。”比利時法蘭德斯紅十字會的艾米·德巴克(Emmy De Buck)說。 

在德巴克和她的同事在《美國臨床營養學雜志》(American Journal of Clinical Nutrition)發表了綜述以后,達達莫在其博客上做出了回應。他聲稱盡管缺乏已發表的證據支持他的血型飲食,但其背后的科學是正確的。“在血型飲食背后有很好的科學基礎,就像讓愛因斯坦提出相對論的數學計算背后有良好的科學基礎一樣。”他寫道。

雖然達達莫以愛因斯坦作類比,但從事血型研究的科學家對這種說法卻明確地予以否認。“推廣這些飲食是錯誤的。”一組研究人員在《輸血醫學評論》(Transfusion Medicine Reviews)這本同行評議期刊上宣布。 

雖然有些遵循血型飲食法的人卻看到了積極的結果,不過據多倫多大學的營養學家艾哈邁德·埃爾-索希姆伊(Ahmed El-Sohemy)表示,沒有理由認為這與血型飲食的成功有任何關系。 

埃爾-索希姆伊是新興領域“營養基因組學”的專家。他和同事找了1500志愿者來研究,跟蹤他們所吃的食物和健康狀況。埃爾-索希姆伊他們正在分析研究對象的DNA,以查看這些人的基因可能對食物如何影響他們有什么作用。根據基因的不同,兩個人可能對相同的飲食產生非常不同的反應。 

“幾乎每次我做這個講座時,都有人在最后問我,‘哦,這個是不是就跟血型飲食一樣呀?’”埃爾-索希姆伊說。作為科學家,他認為《不同血型,不同飲食》是有問題的。“這本書里沒有任何東西獲得了科學支持。”他說。但鑒于埃爾-索希姆伊知道他的1500名研究對象的血型,他可以看看血型飲食是否真的對人有好處。 

埃爾-索希姆伊和他的同事將研究對象根據其飲食分成幾組。有些人采用的是達達莫為O型血人推薦的以肉食為主的飲食。有些人則基本吃素,這是為A型血人推薦的飲食。以此類推。研究人員根據每個人對血型飲食的遵循程度,給每個人評了分。
 
研究者發現,有的飲食確實可以給人帶來一些好處。例如,奉行A型血飲食的人,體重指數(BMI)得分較低、腰圍更小、血壓也較低。奉行O型血飲食的人甘油三酯較低。而富含奶制品的B型血飲食則沒有任何好處。
 
埃爾-索希姆伊說:“陷阱就在于這與人的血型無關。”換句話說,如果你是O型血,你從所謂的A型血飲食中得到的好處,和A型血的人完全一樣,因為任何人都很可能從素食為主的飲食中受益。任何吃O型血飲食的人削減了大量的碳水化合物,這幾乎對任何人都有好處。同樣,飲食中富含奶制品對任何人都不健康,不管是什么血型。

那血型到底是怎么來的呢?

血型飲食的一個魅力在于,它提出了我們不同血型起源的故事。只可惜這個故事與科學家搜集到的有關血型演化的證據毫無相似之處。

在1900年蘭斯泰納發現人類血液有不同類型以后,其他科學家想知道其他動物的血液是否也會有不同類型。結果發現,有的靈長類動物的血液與某些類型的人血極好地混合在一起。但很長時間以來一直很難找出這一發現有什么意義。我的A型血與猴子的血混在一起不凝塊,并不一定意味著猴子也繼承了我從我們共同祖先那里繼承的A型基因。A型血或有可能演化了不止一次。

這一不確定性漸漸被揭示開來,最初從20世紀90年代科學家解開血型的分子生物學原理開始。他們發現一個叫做ABO的單一基因負責修建血型屋子的第二層。ABO基因的A型版本與B型有幾個關鍵的突變不同。而O型血的人,他們的ABO基因發生了一些突變,使其不能產生構建A抗原或B抗原的酶。

接下來科學家就可以將人類的ABO基因與其他物種的相比較。巴黎國家科學研究中心的勞荷·賽格瑞爾(Laure Ségurel)和她的同事所開展的靈長類ABO基因調查是迄今為止耗資最大的。他們發現我們的血型非常古老。白眉長臂猿和人類都有A型和B型血,這兩種血型都來自生活在2000萬年前的共同祖先。

我們的血型可能更為古老,但很難知道究竟有多古老。科學家還沒有分析完所有靈長類的基因,所以他們不知道我們的血型在其他靈長類中分布有多廣。但是,科學家迄今收集的證據已經揭示出血型演化的動蕩歷史。在某些譜系中,基因突變終結了這種或那種血型。黑猩猩,我們現存關系最近的親屬,只有A型血和O型血。另一方面,大猩猩只有B型血。在某些情況下,基因突變改變了ABO基因,將A型血變為B型。科學家發現,就連在人類當中,基因突變也已多次出現,阻止ABO蛋白在血型房子上修建第二層。這些突變紛紛將A型血或B型血變為O型。“有數以百計的方法變成O型血,”紐約血液中心免疫血液學、基因組學和稀有血型部門的主任威斯特霍夫說。

但是為什么會有血型呢?

換句話說,A型血并不是我原始農民祖先的饋贈,它實際上來自于我像猴子一樣的祖先。當然,如果我的血型已經經歷了數百萬年的演化,它必然給予我一些明顯的生物學優勢。否則,我的血細胞干嘛要不厭其煩修建這樣復雜的分子結構呢?

不過,科學家一直在苦于確定ABO基因提供的益處。“對ABO血型還沒有很好的明確解釋,”圖盧茲大學的安托萬·布朗謝爾(Antoine Blancher)說:“雖然人們已經提出了很多種答案。”

我們對于ABO血型的無知,最矚目的例子出現在孟買。1952年,醫生發現極少數病人完全沒有ABO血型——既不是A型,也不是B型、AB型或者O型。如果說A型血和B型血是兩層樓房,而O型血是一層平房的話,那么這些孟買血型患者就只有一塊空地。 

自從在孟買發現這種情況——所謂的孟買表型——以來,在其他地方也發現了這種血型,但它仍然是極為罕見的。而據科學家目前所知的,孟買表型并沒有什么害處。唯一已知的醫療風險來自于需要輸血的時候。孟買型的人只能接受其他孟買型的人的血。就連O型血,按說是通用的輸血血型,也能置他們于死地。 

孟買表型證明,ABO血型并沒有直接的生死優勢。一些科學家認為,血型存在的理由可能就在于其變化,因為不同的血型可以保護我們免受不同的疾病。
 
醫生最先開始注意到血型和不同疾病之間的聯系是在20世紀中葉,而其具體項目一直在繼續增長。“現在仍然能在血型和感染、癌癥和一系列疾病之間發現許多聯系,”威斯敏斯特大學的帕米拉·格林威爾(Pamela Greenwell)告訴我。 

從格林威爾那里我知道了A型血使我患上幾種癌癥的風險更高,比如某些胰腺癌和白血病。我也更容易染上天花、心臟疾病和嚴重的瘧疾。另一方面,其他血型的人則必須面對更容易患上其他疾病的風險。例如,O型血的人更容易得潰瘍和跟腱撕裂。
 
血型和疾病之間的這些關聯具有未知的任意性,而科學家才剛剛開始查出其背后的緣由。多倫多大學的凱文·凱恩(Kevin Kain)一直在和他的同事調查,為什么O型血的人能比其他血型的人更好地防止染上嚴重的瘧疾。他的研究表明,如果血細胞是O型而不是其他類型的,免疫細胞則在識別受感染的血細胞時就更容易。

更令人費解的是血型和與血型什么關系都沒有的疾病之間的聯系。就拿諾如病毒(Norovirus)說吧,這個討厭的病原體是游船的克星,它可以橫掃數百名乘客,引起劇烈嘔吐和腹瀉。諾如病毒侵入的是腸道細胞表層,并不會對血細胞造成什么影響。然而,人的血型會影響他們被諾如病毒的特定菌株感染的風險。 

解決這一謎題的答案可以在血細胞不是唯一會產生血型抗原的細胞這一事實里發現。血型抗原還會由血管壁細胞、呼吸道細胞、皮膚和頭發細胞產生。很多人甚至會在唾液中分泌血型抗原。諾如病毒使我們生病的方式是與腸道中產生的血型抗原相結合。
 
但一個諾如病毒如果要與一個細胞緊密結合,它的蛋白質必須與該細胞的血型抗原的形狀正好匹配。因此,每一株諾如病毒的蛋白質都有可能經過適應,能夠緊密附著于某些血型的抗原。這可以解釋為什么我們的血型會影響諾如病毒株讓不讓我們生病。 

這也可能是為什么各種血型會存在數百萬年的一個線索。我們的靈長類祖先被關在一個籠子里,與無數的病原體——包括病毒、細菌和其他敵人——進行永無止境的斗爭。其中一些病原體可能經過適應,能夠利用各種不同的血型抗原。與最為常見的血型適應性最好的病原體優勢最大,因為它們能夠感染的宿主數量最多。但是,漸漸地,這些病原體將宿主殺死,也毀掉了自己的優勢。在此期間,擁有罕見血型的靈長類數量增多,這都是得益于它們對一些敵人的保護措施。 

我考慮著這一可能性,我的A型血仍然和我還是孩子時那樣令我困惑。但這一更深層次的困惑給我帶來了幾分欣慰。我意識到,我血型存在的原因可能最終和血液絲毫也沒有關系。



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