為什么我們會有血型？
時間：2014-09-03 09:17:38 來源：轉化醫(yī)學網 點擊：
是不是很神奇？在血液被發(fā)現擁有O、A、B、AB等不同類型之后100多年，且這一發(fā)現被授予諾貝爾獎近100年之后，我們仍然不知道血型究竟有什么用。為什么40%的白種人都是A型血，而只有27%的亞洲人是A型血？不同的血型源自何處？它們又有何用？英國廣播公司（BBC）網站近日刊發(fā)的報道中，血液學家、遺傳學家、進化生物學家、病毒學家和營養(yǎng)科學家等從各自的角度對上述問題進行了解釋。
1900年，奧地利著名醫(yī)學家、生理學家卡爾·蘭德斯坦納最先發(fā)現了A、B、O三種血型，并據此于1930年獲得諾貝爾生理和醫(yī)學獎。此后，科學家研發(fā)出了更強大的工具來探測血型的生理特征；追蹤了血型遙遠的過去并考察了血型對人類健康的影響。然而，血型頭上仍然籠罩著一些神秘的面紗未被揭開。對于它們獨特的存在，科學家迄今仍然沒有給出很好的解釋。
“是不是很神奇？”美國加州大學圣地亞哥分校的生物學家阿及特·瓦奇說：“在血液被發(fā)現擁有不同類型之后100多年且這一發(fā)現被授予諾貝爾獎近100年之后，我們仍然不知道血型究竟有什么用。”
布倫德爾大膽的輸血試驗
現在，醫(yī)生們知道了人有不同的血型，就會為不同血型的病人輸入合適的血，從而拯救他們的生命。但在歷史上的大部分時間里，將血液從一個人體內輸入另一個人體內只是一個瘋狂的幻想。
早在文藝復興時期，醫(yī)生們就曾經考慮過：要是把血液注入病人的靜脈里會發(fā)生什么？有些人認為，這一方法可以治療各種疑難雜癥，甚至包括精神錯亂。最終，在17世紀，幾名醫(yī)生將這一想法付諸實踐。
目前公認的是英國勞爾開創(chuàng)了動物輸血的先河，法國人丹尼斯是第一個在人體上輸血成功者。1665年，英國醫(yī)生勞爾首先將一條瀕于死亡的狗靜脈與另一條健康狗的動脈用鵝毛管連接起來，受傷的狗奇跡般地起死回生，這一實驗證明了輸血能夠救命，開創(chuàng)了動物輸血的先河。1667年，他又用銀管將羊的頸動脈連接到人的肘動脈上，把羊血輸給了人，又獲成功。
同一年，法國醫(yī)生丹尼斯用同樣的方法把羊血輸給一名有病的男孩也獲成功；后來他又給一位愿意做實驗的健康人輸羊血，還是安然無恙。但當他把小牛動脈血輸給一名梅毒患者時卻出現了意外，輸血后患者出現了發(fā)熱、腰痛等癥狀，并有黑色尿，不久便死亡。死者家屬狀告丹尼斯有殺人罪。法庭判決自1668年4月17日起，未經巴黎醫(yī)學部批準不得輸血。此后法國議會和英國議會均下令禁止輸血。
在接下來的150年間，曾一度轟動醫(yī)學界的輸血技術再也無人問津。即使到了19世紀，也只有少數醫(yī)生敢嘗試這一手術過程。其中便有一位名叫詹姆斯·布倫德爾的英國醫(yī)生。和他那個時代的許多醫(yī)生一樣，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。1817年，在一名患者去世后，他發(fā)現自己再也無法忍受這種情況了。
“我忍不住想，病人或許可以因為輸血而保住性命。”布倫德爾后來寫道。布倫德爾也通過實踐慢慢確信，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(yī)生不應該在不同物種之間輸血，因為“不同類型的血液相差甚遠”。
布倫德爾斷定，人類患者應該只被輸入人血，但迄今還沒有人曾經做過這樣的手術，于是，布倫德爾決心成為第一個“吃螃蟹者”，他設計了一套由漏斗、注射器和試管構成的系統(tǒng)，可以引導血液從捐血者那兒流進需要輸血的病人體內。在狗身上測試了這套設備以后，布倫德爾被叫到一個血流不止的垂死的病人床前。幾個人共計捐了0.4公斤的血，他隨后將其注射進這個垂死男人的手臂。手術結束后，患者告訴布倫德爾，自己感覺好多了——“不那么暈了”，但兩天后，這名患者還是死了。
即便這次嘗試以失敗告終，但這一經歷使布倫德爾確信，輸血將極大地造福人類。在隨后的幾年內，他繼續(xù)往病入膏肓的患者體內輸入血液，總共進行了10次手術，其中有4例病患存活了下來。
血型的發(fā)現
布倫德爾認為只應該給人輸人血是正確的，但他不知道另一個與血液有關的關鍵事實：只應該給人輸某些人的血。很可能正是因為他對這一簡單事實的無知，導致了經他之手治療的一些病人的死亡。而讓這些死亡顯得更悲慘的是，幾十年后一個相當簡單的手術讓世人發(fā)現，原來血液具有不同的類型。
19世紀初的輸血手術為何失??？第一條線索是血液凝結成塊。19世紀末，當科學家將來自不同人的血液在試管里混合時，他們注意到，有時候紅細胞會粘連在一起。但由于這些血液一般來自病患，科學家便將這些凝塊視為某種病理癥狀而沒有去深究。但后來，奧地利著名醫(yī)學家、生理學家卡爾·蘭德斯坦納想弄清楚健康人的血液是否會凝塊，結果明確無誤地顯示，將健康人的血液混合在一起有時也會出現凝塊。
于是，蘭德斯坦納開始分析血液的凝塊模式，他從實驗室的成員（也包括他自己）身上采集血液，然后將每份樣本分離成紅細胞和血漿，接著再將一個人的血漿與另一個人的紅細胞混在一起。蘭德斯坦納通過研究發(fā)現，只有當將特定人的血液混在一起時才會出現凝塊。
1909年，蘭德斯坦納最終找到了答案：人類的血液看起來似乎一樣，但當每個人被割傷或遭遇其他傷害時，血液會出現不同的癥狀特點，他把這些不同的癥狀稱作為血型。他研究出了一種方法，將血液類型分為三種，也就是我們現在熟知的A型、B型和O型血液（這也是這三種血型第一次被人發(fā)現）。幾年后，另外兩名科學家發(fā)現了人類第四種主要的血型——AB型。1921年，美國人魯本·歐坦伯格完成了首例使用血型和交叉配血的輸血實驗，這一嘗試不僅讓人們發(fā)現血型具有遺傳性，也開啟了現代輸血醫(yī)學的新紀元。
然而，在此之后的20年間，醫(yī)生在按照血型進行輸血時，仍然會偶然地碰到一些問題。1930年到1940年間，卡爾·蘭德斯坦納和亞歷克斯·維也納、菲利普·萊文以及R.E.斯泰森發(fā)現，引起上述大多數輸血反應的“罪魁禍首”就是獼猴因子（又稱Rh因子）。Rh因子是一種在紅細胞中發(fā)現的蛋白物質，85%的人都擁有這種物質（這些人被稱為Rh陽性，在血型后用“+”表示）；另外15%的人則缺乏這種物質（這些人被稱為Rh陰性，在血型后用“-”表示）。如果Rh陰性的血液輸入了Rh陽性的人體里，結果非常嚴重，甚至會產生致命的反應。當人們找到了如何去鑒定血液的Rh是陰性還是陽性的可靠方法時，人類就獲得了輸血中另一個重要的認知。
差異由紅細胞表面不同的分子造成
在實驗和日常實踐中，蘭德斯坦納還發(fā)現，將不同人的血液混合在一起，結果遵循一定的定律。如果他將A型血的血漿與另一個A型血的人的紅細胞混合在一起，血漿和紅細胞仍然是液體。B型血也一樣。但如果他將A型血的血漿和B型血的紅細胞混合，血液就會出現凝塊；將B型血的血漿與A型血的紅細胞混合在一起，結果也一樣。
不過，O型血的表現卻與A、B型血不同，當蘭德斯坦納將A型或B型血的紅細胞和O型血的血漿混在一起時，紅細胞凝結成塊；但當他將A型或B型血的血漿加入O型血的紅細胞時，卻未出現任何凝塊。
正是這種凝塊讓輸血充滿了潛在的危險。如果病人是A型血，醫(yī)生卻不小心將B型血注射進他的胳膊，那么他的身體里會充滿了微小的凝塊，這些凝塊會擾亂循環(huán)系統(tǒng)，導致病人大出血、呼吸困難，甚至可能死亡；但如果病人得到的是A型或O型血，就不會有事。
蘭德斯坦納并不知道究竟是什么將一種血液與另一種血液區(qū)分開來，后幾代的科學家發(fā)現，每種血型的紅細胞表面都有不同的分子“裝飾”。例如，在A型血中，紅細胞會分兩個階段構建這些分子，就像搭建一棟兩層樓的房子：第一層叫H抗原；第二層叫A抗原；B型血則將其“房子”的第二層建成不同的形狀；而O型血則只修了H抗原就偃旗息鼓了。
每個人的免疫系統(tǒng)都對自己的血型了若指掌，如果接受了錯誤血型的輸血，人的免疫系統(tǒng)就會把輸進來的血當成侵略者，從而奮起回擊。但O型血不在此列，因為其只有H抗原，而H抗原普遍存在于其他類型的血當中，這使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尤其珍貴。
盡管蘭德斯坦納有關血液凝塊的實驗讓人們了解到血液擁有不同的類型，在輸血前，醫(yī)生們必須對供血者和受血者的血液做血型鑒定，并在體外檢測二者相混不發(fā)生凝集，從而避免因輸血凝集反應導致的生命危險，這一發(fā)現大大推動了輸血技術的發(fā)展，蘭特斯坦納也因此于1930年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
但另一個問題又出現了：如果血型真有用的話，那么，它是用來做什么的呢？為什么紅細胞要費力修建各自的分子“房子”？為什么人擁有不同的“房子”呢？
對于這些問題，有各種各樣的解釋，有些并不那么科學的解釋還獲得了巨大的人氣。“這完全是莫名其妙。”美國紐約血液中心免疫血液學、基因組學和稀有血液部門的主任康妮·韋斯特霍夫感嘆說。
根據血型來飲食并不靠譜
1996年，美國一位名叫彼得·德戴蒙的自然療法專家出版了一本名為《根據血型合理進食》的書，風靡一時。德戴蒙認為，我們必須根據自己的血型來進食，以此來與我們的進化遺產相協調。
德戴蒙在書中聲稱，血型“儼然已經到了人類發(fā)展的關鍵節(jié)點”。他說，在我們的祖先還在非洲原始社會過著依靠狩獵和采集來生活的時候，O型血就已出現；A型血出現在農業(yè)社會興起之初；而B型血則于1萬到1.5萬年前出現在喜馬拉雅高原地區(qū)；至于AB型血，他認為，其是A型血和B型血的現代融合。
德戴蒙認為，依照這些假定，我們的血型決定了我們應該吃什么食物。比如，有遠古獵人遺傳因子的O型血人應該進食肉類豐富的食物，同時避免谷物和奶制品；而基于農業(yè)的A型血人應該是素食主義者。這本書還指出，與我們的血型不符合的食物含有抗原，可能會引發(fā)各類疾病。德戴蒙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延緩衰老。
德戴蒙的這本書在全球狂銷700萬冊，并被翻譯成了60種語言，這本書的影響非常大，很多患者常常會咨詢醫(yī)生，血型飲食是否真的有效。
俗話說，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。要回答這個問題，最好的辦法就是進行實驗。在《根據血型合理進食》這本書中，德戴蒙寫道，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試驗，當時已到了第8個年頭。但18年過去了，這項試驗的數據仍然杳無音訊。
有人按捺不住了。最近，比利時紅十字會的研究人員決定看看是否存在其他支持血型飲食的證據，盡管他們查看了1000多份研究，但結果令人喪氣。比利時佛蘭德斯紅十字會的艾米·德巴克說：“沒有直接的證據支持ABO血型飲食對健康有好處。”
在德巴克和同事在《美國臨床營養(yǎng)學雜志》發(fā)表了綜述之后，德戴蒙通過其博客回應道，盡管缺乏已發(fā)表的證據支持他的血型飲食，但其背后的科學是正確的。他說：“血型飲食有很好的科學基礎，正如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。”
盡管德戴蒙拿愛因斯坦做“擋箭牌”，但從事血型研究的科學家卻對其說法嗤之以鼻。例如，一組研究人員就在同行評議期刊《輸血醫(yī)學評論》上指出：“推廣這些飲食觀念是錯誤的。”另外，盡管有人遵循血型飲食法獲得了積極的結果，但加拿大多倫多大學的營養(yǎng)學家艾哈邁德·埃爾-索希姆伊表示，沒有理由認為這與血型飲食的有任何關系。
埃爾-索希姆伊是方興未艾的研究領域——營養(yǎng)基因組學的專家。他和同事對1500名志愿者進行了研究：跟蹤他們吃的食物和健康狀況。他們正在分析研究對象的DNA，以查看這些人的基因對食物如何影響他們的作用。由于基因不同，兩個人可能對同樣的飲食產生非常不同的反應。
埃爾-索希姆伊團隊根據研究對象的飲食將他們分成幾組。有些人采用德戴蒙為O型血人推薦的以肉食為主的飲食；有些人則采用德戴蒙為A型血人推薦的飲食方法——基本吃素。以此類推。研究人員根據每個人對血型飲食的遵循程度，給每個人打分。
研究者發(fā)現，有的飲食方法的確可以給人帶來一些好處。例如，遵循A型血飲食的人，體重指數（BMI）得分較低、腰圍更細、血壓也更低；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：“事實在于這與人的血型無關。”也就是說，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，因為任何人都能從以素食為主的飲食中受益。吃O型血飲食的人減少了大量的碳水化合物，這幾乎對任何人都有好處。同樣，富含奶制品的飲食對任何人都不健康，不管他（她）是什么血型。
血型的來源
盡管根據血型飲食沒有科學依據，但其也并非毫無價值。血型飲食的一個魅力在于，它向我們講述了不同血型的起源故事，只可惜這個故事與科學家們搜集到的有關血型演化的證據風馬牛不相及。
1900年，當蘭德斯坦納發(fā)現人類的血液有不同類型之后，有科學家就想知道其他動物的血液是否也有不同類型。結果發(fā)現，有些靈長類動物的血液能很好地與某些類型的人血混合在一起。但很長時間以來，科學家們都不知道這一發(fā)現有什么用。
從20世紀90年代科學家解碼血型的分子生物學原理開始，答案才慢慢水落石出。研究人員發(fā)現一個名叫ABO的基因負責修建血型“房子”的第二層。這一基因的A型版本與B型版本的區(qū)別在于幾個關鍵的變異。而O型血的人的ABO基因發(fā)生了一些突變，阻止了其產生構建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ABO基因相比較。法國巴黎國家科學研究中心的勞荷·賽格瑞爾和同事進行了迄今最有野心的靈長類ABO基因調查。他們發(fā)現，我們的血型非常古老。長臂猿和人類都有A型和B型血的變體，這些變體都來自生活在2000萬年前的共同祖先。
我們的血型或許更加古老，但很難知道究竟有多古老。迄今，科學家還沒有分析完所有靈長類的基因，所以他們并不知道我們的血型在其他物種中分布得有多廣。但科學家收集的證據揭示出了血型演變的動蕩歷史。在某些譜系中，基因突變終結了這種或那種血型，比如，我們現存的關系最近的親屬黑猩猩就只有A型血和O型血；而大猩猩則只有B型血。在某些情況下，基因突變改變了ABO基因，將A型血變成B型。科學家們發(fā)現，就連人類本身，基因突變也出現了多次，阻止ABO基因在血型“房子”上修建第二層。這些突變將A型或B型血變成O型。韋斯特霍夫說：“有數百種方法變成O型血。”
一切都是為了進化
換句話說，A型血并不是我們的古老的農民祖先留給我們的遺產，它實際上是我們像猴子一樣的祖先的饋贈。當然，如果A型血已經歷經數百萬年的演化，它必然會提供一些明顯的生理學的優(yōu)勢，否則，其紅細胞為何要不厭其煩地修建這樣復雜的分子結構呢？
科學家一直在試圖確定ABO基因究竟會向我們提供什么益處。法國圖盧茲大學的安托萬·布朗切爾說：“盡管人們給出了各種答案，但迄今還沒有一個很明確的解釋。”
1952年，孟買的醫(yī)生發(fā)現，極少數病人既不是A型、也不是B型、AB型或O型，其紅細胞上無A、B、H抗原，血漿中除有抗A、抗B抗體外，還有抗H抗體，醫(yī)生們將他們的血型稱為“孟買型血型”。
后來，人們在其他地方也發(fā)現了“孟買型血型”，不過非常罕見。據科學家目前所知，這種情況并沒有什么害處。唯一已知的醫(yī)療風險出現在需要輸血時，擁有“孟買型血型”的人只能接受同樣的血型，就連所謂的“萬能血型”——O型血也能置他們于死地。
“孟買型血型”證明，ABO血型并沒有直接的生死優(yōu)勢。有些科學家認為，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疾病的困擾。在20世紀中葉，醫(yī)生們開始注意血型和疾病之間的關聯，發(fā)現越來越多。英國威斯敏斯特大學的帕米拉·格林威爾說：“現在，我們仍然能發(fā)現血型和感染、癌癥以及其他疾病之間的關聯。”
格林威爾表示，A型血的人罹患某些胰腺癌和白血病等癌癥的風險更高，也更容易感染天花、心臟病和嚴重的瘧疾；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，其跟腱也更容易撕裂。
血型和疾病之間的這些關聯具有神秘的任意性，科學家也才剛剛弄清楚其背后的緣由。加拿大多倫多大學的凱文·凱恩和同事一直在調查，為什么O型血的人比其他血型的人能更好地防止染上嚴重的瘧疾。他們的研究指出，原因在于，O型血人的免疫系統(tǒng)更容易識別出受到感染的血細胞。
但更令人費解的是血型同與血型毫無關聯的疾病之間的聯系。例如，諾如病毒能引起劇烈的嘔吐和腹瀉，但其通過侵入腸道上的細胞來“作惡”，并不會對血細胞造成什么影響，然而，血型會影響人被諾如病毒的特定菌株感染的風險。
或許我們可以用血細胞并非唯一產生血型抗原的細胞這一事實來解釋這個問題，血管壁細胞、呼吸道細胞、皮膚和頭發(fā)細胞也會產生血型抗原。很多人的唾液中甚至會分泌血型抗原，諾如病毒正是通過與腸道中的細胞產生的血型抗原相結合來讓我們生病。然而，只有在一個諾如病毒的蛋白質與某一細胞的血型抗原緊密地融為一體時，其才能與該細胞緊密結合，因此，每一種諾如病毒菌株的蛋白質都有可能被調試得能緊密附著于某些血型抗原之上，這樣，血型就能影響那種諾如病毒株會讓我們生病。
這或許也是為什么各種血型會存在數百萬年的一個線索。我們的靈長類祖先永遠在與無數的病原體（包括病毒、細菌）和其他敵人進行永無止境的斗爭。其中的一些病原體可能已經適應，可以利用各種不同的血型抗原。與最為常見的血型適應得最好的病原體也最有優(yōu)勢，因為它們能感染的宿主數量最多，但這些病原體逐漸將宿主殺死，也毀掉了自己的優(yōu)勢。與此同時，擁有罕見血型的靈長類動物開始繁衍生息?；蛟S，歸根結底，血型存在的原因可能最終和血液沒有任何關系，血型的存在或許只是為了我們的進化。
