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(xué)的馬丁·布雷澤團(tuán)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，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，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(yuǎn)的時間直到如今呢？幽門螺旋桿菌跟隨人類已經(jīng)幾十萬年了，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。一般而言，細(xì)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(jìn)化樹上出現(xiàn)的時間之差是成正比的，基因的變異就等同于一只生物鐘。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，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(dá)某地的時間。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(xué)貢獻(xiàn)吧！為什么要選擇幽門螺旋桿菌作為分析對象呢？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，如果幽門螺旋桿菌對人來說只有壞處而沒有任何好處，在這么長久的共存時間里，自然選擇為什么沒有把它給進(jìn)化掉呢？
微生物在漫長的進(jìn)化史當(dāng)中產(chǎn)生了許多對抗宿主的不同的博弈策略。第一種策略叫做乾坤大挪移。比如像皰疹病毒，它知道自己很厲害，能夠分分鐘的秒殺宿主。為了讓自己存活下去，那就必須不斷的感染新的目標(biāo)，可是早期人類的生活方式讓這種強(qiáng)悍的病毒遇到了根本性的挑戰(zhàn)。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，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，智人大約在20萬年前出現(xiàn)，而處在更早期進(jìn)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，或者嚴(yán)格的說是這些還稱不上是人的人類遠(yuǎn)祖。在那些古老的時光中，早期人類都處于原始部落形態(tài)。這樣的生存狀態(tài)下，不同部落之間相距遙遠(yuǎn)，接觸機(jī)會幾乎為零，形成了物理上的隔離，這非常不利于病毒的傳播。當(dāng)時每個族群規(guī)模都非常小，只有大約30到60個個體。如果微生物的殺傷性太強(qiáng)，一個部落的宿主資源很快就會耗盡，病毒便失去了繼續(xù)傳播的可能。為了生存，微生物非常聰明的進(jìn)化出了以時間換空間乾坤大挪移的斗爭策略，這就是潛伏期的由來。病毒通過漫長的潛伏期等待，讓宿主群落生殖繁衍，恢復(fù)種群數(shù)量，制造出新的宿主資源。等到條件具備時，它再結(jié)束潛伏繼續(xù)興風(fēng)作浪。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(dāng)一個小孩子得上水痘后，會發(fā)熱、起疹子、渾身長水皰。幾天后疹子消失，兩周后病情完全自愈。從此之后，一切如常，風(fēng)平浪靜，絕大多數(shù)出過水痘的小孩兒還會永遠(yuǎn)的產(chǎn)生免疫力，故事好像就這樣結(jié)束了。其實不然，這種狡猾的病毒會像余則成一樣悄悄地躲進(jìn)病人的大腦細(xì)胞和脊髓之中，默默地等待他們的老去。當(dāng)他們漸入晚年，免疫系統(tǒng)逐漸衰弱之時，封印被解除，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，也就是帶狀皰疹。當(dāng)皰疹破裂后，病毒會飛散而出，繼續(xù)感染新一代的幼兒，因為宿主們早已經(jīng)在幾十年的時間中補(bǔ)足了新的資源。這種所謂的兩次感染機(jī)制就是某些強(qiáng)悍病毒能屈能伸的生存之道。
還有些病毒會利用人體的天然免疫機(jī)制，實施將計就計的競爭策略。比如說，咳嗽本來是免疫系統(tǒng)的一種調(diào)節(jié)機(jī)制，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，故意強(qiáng)烈的刺激宿主的免疫系統(tǒng)，使其引發(fā)劇烈的咳嗽。結(jié)果呢，病毒反而借助這種外力得到了更好的傳播。
將計就計、乾坤挪移，這些策略看起來好像都是些?；^的軟計謀。有軟就有硬，微生物中真的存在著另一些憤青范兒的病毒，死硬到底一根筋。爺就是這尿性，一路沖殺到底，過癮為止，完全不計較后果。遇到這種不管不顧的主兒，往往會造成天翻地覆的大災(zāi)難。比如1918年的西班牙大流感，2003年的SARS非典，2014年的埃博拉病毒，都是如此。宿主被大量快速的殺死，其他的部分宿主體內(nèi)開始產(chǎn)生免疫力，剩余的可供感染的目標(biāo)越來越稀缺，毫無顧忌的蠻干最終反作用到自己身上，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，去的快當(dāng)。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。麻疹是人類已知的感染性最強(qiáng)的病毒，其感染率高達(dá)95%，基本就是沾上就得病。與之相比，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，它要接力式的生存下去，必須在兩周時間內(nèi)找到下一個目標(biāo)，而如此高的感染率意味著病毒擴(kuò)散的速度將會異常驚人，很短的時間就會達(dá)到龐大的感染規(guī)模。那要保持傳銷能夠持續(xù)進(jìn)行下去，宿主的規(guī)模得更大才行。經(jīng)過估算，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。而人類能夠?qū)崿F(xiàn)這么大規(guī)模的人群聚集，其歷史是極其短暫的。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。人類學(xué)會了隔離，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，麻疹的大流行根本沒有發(fā)生過幾次。在一些島嶼上，這種情況得到了最明顯的體現(xiàn)。比如十八世紀(jì)中期，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，病毒幾乎感染了全島的人，造成1/5的人口死亡。當(dāng)時許多人患病后，體溫升高非常難受，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。最后由于島上人群已經(jīng)被感染殆盡，麻疹缺乏新的宿主，病毒很快自己就銷聲匿跡了。所以說，烈性病毒采取的其實是一種雙輸策略。
有雙輸就有雙贏，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。微生物進(jìn)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。人體本身也在漫長的進(jìn)化過程中選擇出那些有用的微生物，在免疫系統(tǒng)中發(fā)放準(zhǔn)入許可證，提供給它們一個溫暖濕潤的良好環(huán)境。實際上，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。
可是幽門螺旋桿菌的情況好像有些特殊，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。既沒有好的作用，也沒有壞的作用，以至于人們都忽視了它的存在。布雷澤在他開始研究螺旋桿菌的相關(guān)工作之后，特別注意整理了歷史上的幽門螺旋桿菌資料。他發(fā)現(xiàn)，其實早在十九世紀(jì)就有非常多的人曾看到過幽門螺旋桿菌，雖然那時候還沒有這個名稱，不過這種彎曲的胃部細(xì)菌早已在醫(yī)生的顯微鏡中出現(xiàn)，并記錄在案?？墒蔷鸵驗樗毡?，太沒有影響力，結(jié)果竟然被人們慢慢的遺忘掉了?，F(xiàn)在，馬歇爾、布雷澤他們重現(xiàn)激活了幽門螺旋桿菌的存在感，但可惜的是，這些工作證明的都是其負(fù)面價值。人體在成年以后，這種細(xì)菌可能引起胃部炎癥，并有可能進(jìn)一步造成胃潰瘍甚至胃癌。壞處如此明顯，而好處呢？似乎一點都沒有，至少是一點都沒有被發(fā)現(xiàn)。于是這就成了一個奇怪的迷？沒有好處的幽門螺旋桿菌，人們留下它有什么用呢？
布雷澤注意到，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，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(yán)重的傷害。什么？不算嚴(yán)重的傷害？這可是胃癌?。∪祟惖诙髿⑹郑∪绻@還不算嚴(yán)重什么算嚴(yán)重？先別急，看看布雷澤是怎么想的。人類進(jìn)入現(xiàn)代化之前，大部分人的自然壽命本來就比較短，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)，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，確實沒有引起嚴(yán)重的問題，所以說幽門螺旋桿菌雖然會導(dǎo)致胃癌卻是相容于進(jìn)化的。這里可以和臭名昭著的瘧疾做一個比較。
瘧疾是一種發(fā)作起來非常厲害的疾病，它主要的致病原理是瘧原蟲進(jìn)入到血液細(xì)胞當(dāng)中，在血紅細(xì)胞里繁殖生長，成熟后再把血紅細(xì)胞弄破，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。他以喜歡殺人，特別是喜歡殺老婆出名。在他統(tǒng)治英格蘭期間，殺死的人數(shù)不下五六萬，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，他的瘋狂極有可能和他從30歲起患上的慢性瘧疾有關(guān)，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，至今全球每年還有近2億人被傳染上瘧疾，而且很關(guān)鍵的一點是它會對兒童和中青年造成嚴(yán)重的傷害。按照布雷澤的看法，這會直接威脅到人類的種群安全，所以人類的身體不惜為此進(jìn)化出了一種極端的方式來對抗瘧疾。
在地中海地區(qū)，也就是全球瘧疾最高發(fā)的地區(qū)，當(dāng)?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(xì)胞會變成奇怪的鐮刀型，血液輸送氧氣的能力變差，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。所以它被稱作鐮刀型紅血球病，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，它是由常染色體上的一個隱性基因突變引起的。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，可是真實的情況恰恰相反。在地中海地區(qū)，這種突變基因竟然成為了一種強(qiáng)勢基因，其存在的范圍非常廣泛。這是為什么呢？就是因為它能夠?qū)汞懠?。鐮刀型紅血球作為正常紅血球的一種怪胎，其攜帶氧氣的能力非常差，所以才可能引起疾病?？墒沁@樣一來，瘧原蟲也受不了這種奇葩！變異的血紅蛋白不僅難以消化，讓瘧原蟲沒得吃，而且含有變異蛋白的紅細(xì)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，導(dǎo)致根本無法產(chǎn)生出虐二代，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，這在瘧疾肆虐的地區(qū)就成為一種強(qiáng)大的生存比較優(yōu)勢。另一方面，地中海貧血癥基因的負(fù)面影響是相對的，是可以承受的。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。如果后代只是攜帶了一條突變信息，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)。多數(shù)的仍然是正常的紅血球，可以滿足基本的氧氣輸送要求，同時也有相當(dāng)一小部分紅血球變成鐮刀型，可以抵抗瘧疾的傳染。兩害相權(quán)取其輕，由于瘧疾的危害嚴(yán)重得多，盡管鐮刀型紅血球基因具有一定的負(fù)面作用，但因為可以成功對抗瘧疾，所以該基因還是被自然選擇保留下來。
通過以上的比較就能明白一個道理，瘧疾影響青少年，所以人體進(jìn)化出了特殊的對抗機(jī)制進(jìn)行排除；幽門螺旋桿菌引起的胃癌一般只影響老年，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(xì)菌保留下來?？墒窃捳f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)，但是它導(dǎo)致的胃炎、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，那它還是應(yīng)該被淘汰才更合理。否則很難解釋人類為什么要和一個能把胃鑿穿的細(xì)菌共存。因此布雷澤開始思考的下一個問題就是，到底怎么才能找到幽門螺旋桿菌的好處呢？
現(xiàn)實的情況是，根據(jù)布雷澤掌握的業(yè)界動態(tài)，別說是幽門螺旋桿菌的什么好作用，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。炎癥！對，就是它！有一天，布雷澤突然開了竅，他想到一個激動人心的觀點。如果真的沒有其他作用機(jī)理的話，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(xué)家當(dāng)然會把炎癥現(xiàn)象看作是病理現(xiàn)象。但是如果思路打開一點，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，炎癥的確可以被看作是正面的。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，可是幾乎所有的人聽完都搖搖頭，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，要想真的說服別人，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，所以只好先做罷。眼前，還是先處理一件要緊的事兒吧！什么事兒呢？就是治療自己胃里面的幽門螺旋桿菌。
前面說過，布雷澤發(fā)明了一種試劑盒，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。而他本人的檢驗結(jié)果呈陽性，說明他的血液中有抗體，體內(nèi)有細(xì)菌。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，那么現(xiàn)在當(dāng)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。
不過，作為一個大夫，他不想簡簡單的直接服用抗生素了事，他想記錄下來整個過程，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，就是在這次普通的治療兼科研的計劃實施過程當(dāng)中，意外的發(fā)現(xiàn)再次降臨到布雷澤的身上！
