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第4章 生命医学探奇(3)

第二,因为是一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这就使少量DNA样品可以“拷贝”出大量DNA,并且是许多绝对纯净的、没有污染任何其它DNA序列的DNA分子群。学界将这种改变人类生殖细胞DNA的技术称作“基因系治疗”,针对改变动植物生殖细胞的研究就是我们通常所说的“基因工程”。但无论如何称呼,个体生殖细胞的DNA改变都将可能使其后代发生同样的变化。

目前为止,基因工程尚未用于人体,但在几乎所有非人生命物体(从细菌到家畜)上做的实验中都取得了很大的成功。实际上,用于治疗糖尿病的所有胰岛素都源于一种细菌,该细菌DNA中被植入了可以产生人类胰岛素的基因,它便可自行复制胰岛素。

许多植物在基因工程技术的帮助下便具有了抗病虫害和抗除草剂的能力。在美国,大约有25%的玉米和50%的大豆都是转基因的。在农业中是否该采用转基因动植物目前也已成为人们争论的焦点。赞同者认为,转基因农产品相对容易生长,也含更富有营养(甚至药物),可以帮助减缓世界范围内的饥荒和疾病;而在反对者看来,在农产品中引入新基因会产生副作用,甚至会破坏环境。

不过仍然有许多基因的功能及协同工作方式现在是不为人类所知的,但基因工程可使宠物不再引起过敏、使番茄产生抗癌作用、使鲑鱼长得比平常的大几倍,等等,很多人还是愿意对人类基因做出这样的修改的。毕竟,基因修复、基因工程和胚胎遗传病筛查等技术除了可以用来治疗疾病,还为改变其他人类特性诸如智力、眼睛颜色等提供了可能。

人类为何会得癌症

如今,癌症这个词频繁地出现在人们的视线中,甚至称得上谈癌色变。它就像一个魔鬼,夺走了成千上万人的生命,因此现在已经成为威胁人类健康的最可怕的“杀手”之一。有数据表明,全世界每年有几百万因癌症死亡。近年来,患癌率在儿童群体中也显着增加,这一现象令医学家们大为震惊。癌症是那么可怕,不禁让我们困惑:到底是什么导致人类得这种致命的绝症呢?

寻找致癌物质

通过对癌症长期的研究和探索,科学家现今已经了解和掌握了一定的规律,并在临床治疗上取得了一些进展。而且科学家们指出,患了癌症,也不再意味着就是走向死亡。然而到现在科学家们也还没有把癌症的真正产生原因找到,每年仍有大量的人因患癌症而死亡。因此,要想揭开它的秘密,并彻底攻克这个难关,还要有很长的路要走。

为了了解和研究癌症,科学家们首先致力于寻找致癌物质。他们先以动物为试验对象,对患了肿瘤的动物进行研究。结果发现,导致癌症的主要诱因是一些化学物质和各种物理、环境等方面的因素。比如,因核辐射许多日本人在广岛的原子弹大爆炸后患上血癌;在铀矿长期工作的矿工,不仅患肺癌的几率也大大高于普通人,死亡率也非常高。

不过,科学家们通过进一步研究,发现日常生活中也不乏患癌症的人,那么一些致癌物质肯定也存在于日常生活用品中。到底哪些物质含有致癌物呢?研究证明,导致癌症的诱因还有润滑油、煤油、香烟中的尼古丁、粮食中的黄曲霉素和发霉的苞米花等等。

一些科学家提出癌症还与遗传因素有关,致癌物通过基因突变也可能传给后代。一部分医学工作者的研究表明,有种癌症属于“遗传性癌”,它是由遗传直接决定的。通过进一步研究后医学家们又发现,即使那些属于非遗传型的癌症,也呈现出非常明显的遗传倾向。比如,胃癌患者的后代,得胃癌症的几率就比一般人高出4倍;母亲患乳腺癌,女儿患乳腺癌的几率比一般人也要高。这表明,遗传因素对癌症所起的作用是不容忽视的。

相关研究还证明了某些人对癌症具有易感性,这主要是因为这些人群体内某些酶的活性较低,染色体数目异常或畸变导致的。

总之,遗传上的缺陷非常有可能诱发癌症,但遗传因素究竟如何促发癌症的谜团,至今也没有解开。

一些医学专家近年来还提出,绝大多数癌症都与环境因素有关。比如,胃癌的发病率在土壤中镁含量低的地区,就相对较高一些;饮用水受砷污染的程度对皮肤癌的发病率影响很大;甲状腺癌的发病率与饮用水中的碘含量呈负相关等等。可见,环境因素与癌症的发生是密切相关的。

致癌的内在因素

我们通过上面的分析可以看出,这么多诱发人类患癌的因素之间竟然没有什么共同点,到底是为什么呢?

又经过一系列的临床研究实验,科学家发现:同样致癌因素,不一定都能诱发癌症。也就是说,可能所有的致癌因素不过都是外在因素,有可能还存在着内在因素。因此,科学家们又开始探索致癌的内在原因。研究发现,组织是由正常组织细胞变化而来,具体来讲,就是人机体内都存在着克服致癌因素的抑癌因素。有了这种抑癌因素,细胞才得以健康发展。如果抑癌因素的作用消失或减少,不仅正常细胞会发生基因突变,人体代谢功能也会变得紊乱,细胞因此会无限地分裂、增生。一般来说,正常细胞演变成癌细胞,进而引发癌症的历程相当漫长,大约需要10年多的时间。

科学家们同时又发现,人体基因内也存在致癌基因,这也是使正常细胞癌变的关键。实际上,人体内不仅存在基因,还有抗基因。抗癌基因的发现也让人类对癌症的研究有了迅猛的发展,成为人类最终战胜癌症的前提。科学家们在把培养的抗癌基因注入动物体内后,取得了初步成功。如果能再深入一步研究的话,有可能在不远的将来这种方法可以应用于人类的癌症治疗上。将这种抗癌基因注入人体可以有效地防止癌细胞繁殖。

在不断研究细胞癌变的过程中一些医学家还发现,癌细胞的蛋白质含量很高,而氧含量却很低,而且癌细胞的表层细胞越深入,其裂变能力越差,直至坏死。因此,诱发癌症的因素之一可能也有细胞缺氧。当局部组织被损坏并进入窒息状态后,其生存方式就会改变,癌细胞也就由此生成了。

虽然关于癌症成因和发展众说纷纭,莫衷一是,但这都只是些具体细节方面的分歧,大体看来,都有一定的合理性。但从根本上说,人们还没有彻底把癌症的病因弄清楚,目前仍然处于推测和假说阶段。医学家们面对癌症这个疯狂的病魔时,大多仍然是束手无策,无能为力。但“魔高一尺,道高一丈”,科学的进步、经验的累积、研究的深入终有一天能使人类彻底弄清楚癌症的病因,降服这个恶魔。

相关链接——癌症是如何转移的

不少人患症后常常会发生转移,这不仅给治疗带来了更大的困难,也给患者带来了很大危害。那么,癌是如何转移的呢?我们能阻止癌症发生转移吗?

其实,癌症的转移和扩散一般是有一定规律可循的,转移的方式和途径主要有4种。

第一种是以原发病灶为中心,沿着较疏松的细织间隙或阻力较小的组织向周围组织蔓延。它的边缘不规则,有的像树枝,有的像螃蟹腿,有的像高高低低的岩块。这种现象,临床上称为局部扩散。

第二种是淋巴道扩散。不仅能向附近淋巴管或更远的地方转移,有时候还可以绕过转移灶内已经被阻塞的淋巴管,而其它癌细胞可反方向转移并跳越到对侧的淋巴区域定居。比如乳腺癌,就最容易转移到所属淋巴结区;而肺癌则常常转移到全身各处。

第三种是癌细胞先进入血液,然后再转移到其他部位。大部分部位的癌转移灶首先在肺内部形成,消化道的癌转移灶会先在肝内形成;盆腔部位的癌转移灶多在颅骨、脊椎、盆骨等处形成。因此在癌的诊断中,我们常常会看到医生会采用胸部透视和肝超声波检查,限定某处骨骼拍片等方法,以确定这些部位有否癌的转移。

第四种转移方式中癌细胞就像种子一样,在胃肠等器官表面播撒,形成癌性结节、肿块等,这种现象被称为“种植性扩散”。

其实,要预防癌细胞转移,最优方法就是早发现、早诊断、早治疗,使癌细胞在没有转移之前就被扼杀;再就是一定要彻底、干净地治疗原发病灶,以避免残留的癌细胞“东山再起”。

点击埃博拉病毒

埃博拉病毒又被译作伊波拉病毒,是一种能使人类等灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒,死亡率很高,通常在50%~90%之间。

作为一种十分罕见的病毒,埃博拉病毒最早是于1967年在德国的马尔堡发现的,但当时并没有引起太多关注。再次发现它的存在是在1976年的苏丹南部和扎伊尔埃博拉河地区,这一次才引起医学界的广泛重视,“埃博拉”也由此而得名。这次爆发中有602个感染案例,其中397人死亡。

“埃博拉”病毒的形状类似中国古代的“如意”,活跃异常。主要通过如汗液、唾液或血液等体液传染,有两天左右的潜伏期。感染后症状有:突然出现高烧、头痛、咽疼、虚弱和肌肉疼痛等,接着会发生呕吐、腹痛、腹泻等。病毒在发病后的两周内会发生外溢,导致人体内外出血、血液凝固,很快坏死的血液会传遍全身各个器官,病人最终出现鼻腔、口腔和肛门的出血等症状,可能在24小时内死亡。

从人类第一次“见识”极其恐怖的埃博拉病毒,到现在已经过去几十年了。尽管科学家们在这几十年中绞尽脑汁,但病毒的真实“身份”仍然是个未解之谜:既不知它来自哪里,也不知它何时会再度降临人间。

对“埃博拉”的探究

好莱坞大片《极度恐慌》描写的就是致命的非洲埃博拉病毒的故事。埃博拉病毒曾被传媒争相报道,杀人威力巨大。该片就是利用逼真背景虚构的故事:美国病毒专家奉命进行非洲神秘致命病菌的调查,而且成功避免了病毒在加州蔓延。虽然这是虚构的故事,但却足以显示出人们面对埃博拉时的恐惧。而且,许多有关病毒的疑问至今还没有结论,例如病毒的传播媒介是什么等等。

有人推测,该病毒的传播可能是以动物为媒介。这些动物能帮助病毒繁殖和传播,自己却不会被感染。然而这种说法存在诸多疑点:为什么埃博拉出现的时段往往比较固定?导致埃博拉的自然根源是什么?它又将在何时何地再次出现?它在自然界中是怎样生存的?自然周期又是怎样的?在什么地方潜伏?哪些动物会成为它的媒介?……

为了解答这些问题,很多专家在中非寻找答案。这些病毒学和生态学领域的专家主要任务就是查出病源和病毒传播的媒介。他们捉来各种各样的哺乳动物、鸟类和昆虫,然后为它们进行验血,甚至还送到专门的病毒实验室进行化验。虽然埃博拉的病毒来自非洲热带丛林,但在那些涉嫌为病毒媒介的热带丛林动物身上,迄今为止还没有发现任何病毒。于是,又有了另外一种说法:该病毒的生命活动源可能在更远的地方,比如在热带丛林的深处。

埃博拉病毒在人体发作机制

人类虽然研究了数十年,对埃博拉病毒的了解依然不多。一般看来,通过侵入并杀死抵抗感染的白血球,这种病毒可以破坏人身体的抵抗力。它通常会躲避在巨噬细胞——免疫系统的“巡逻卫士”里,以防止免疫系统的攻击。虽然巨噬细胞可以清除细菌感染,但却可能被病毒攻击。巨噬细胞此时不会当即死亡,不过它会发出红色警报,疯狂地在血液中流动时释放细胞激素。

细胞激素的释放在正常情况下,会通过向免疫系统的其他部分发出警告联合打击病毒。但是,这种正常的程序遭到埃博拉病毒攻击时,就会被打乱。细胞激素激增从而冲破血管壁,血液渗透到周围的组织里,而且将不断重复这一循环,直到被感染者流尽鲜血。到目前为止,没有人能解释出现这种情况的原因。唯一能知道的是:一旦这个过程开始,大量流血便几乎是无法避免的。简单说来,就是器官损坏的逐步扩散。有点像是被千刀万剐而亡,人浑身上下都会遍布无数细小的伤痕。

病毒面目初露倪端

病毒的面目在科学家艰苦卓绝的研究中,终于慢慢出现了。

经过对一些分别从相距好几百千米的几个地方捕来的小型哺乳动物进行研究,人们得出了这样的结果:病毒有可能在好几个地方同时出现。

其次,科学家们在各种啮齿哺乳动物的DNA中,都发现了该病毒。这又说明,不同地方的动物都有接触过埃博拉病毒。

有些科学家认为埃博拉病毒来自太空,但这马上就遭到一些科学家的强烈反对。还有一种观点认为可能是鸟类在传播埃博拉病毒。

英国科学家们说,埃博拉病毒曾杀死了无数中非地区人,同样,这种病毒也袭击过鸟类。通过对埃博拉病毒的生化结构进行研究,研究人员发现这种致命病毒的外部蛋白类似于某种鸟类的逆转录病毒,这表明埃博拉病毒可能是由鸟类传播的。不过,人们从1976年首次发现埃博拉病毒以来,只知道这种病毒感染过人和猴子,却不知鸟类原来也被感染过。那埃博拉病毒有没有可能也像霍乱那样,在不久以后会波及五大洲呢?这个问题依然未知。

我们必须承认,在这一病毒早期横行时,人类是束手无策的。虽然世界各地的不同实验室从未停止过试验性化验和筛选试验,但遗憾的是,该病毒的秘密目前仍未解开。因为每个新的发现甚至假说,都会附带着大量新的问题。当然这并不影响他们满怀信心地悉心研究。估计解开这个“隐性杀手”的神秘面纱指日可待,人们在盼望这一天能早些到来。

相关链接——甲型H1N1流感病毒

甲型H1N1流感,是一种猪的急性、传染性呼吸器官方面的疾病。其特征有诸如突发、咳嗽、呼吸困难、发热及迅速转归等。猪流感是因病毒而引起的猪体内一种呼吸系统疾病,由甲型流感病毒(A型流感病毒)引发,通常在猪之间爆发,有很高的传染性,但一般不会导致死亡。全年可传播,秋冬季节属高发期。猪流感多被认作甲型流感病毒的亚种之一,或是丙型流感病毒(C型流感病毒)。该病毒可在猪群中暴发流感,人类通常情况下很少会感染猪流感病毒。

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