血型存在的理由

Carl Zimmer

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。這也可能是為什么各種血型會存在數百萬年的一個線索

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(yōu)秀的血型——生理上優(yōu)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(yī)院需要輸血，醫(yī)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(yǎng)科學家。

1900年，奧地利醫(yī)生卡爾·蘭德斯泰納（Karl Landsteiner）最先發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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?！?/p>

布倫德爾的大膽試驗

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(yī)生曾經考慮過要是他們把血液注入病人的靜脈里會發(fā)生些什么。最終，在17世紀，少數幾個醫(yī)生將這個想法付諸實踐，后果不堪設想。一名法國醫(yī)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。然而，一位名為詹姆斯·布倫德爾（James Blundell）的英國醫(yī)生“實在忍不住不去想，病人很可能因為輸血而保住性命”。他漸漸確信，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(tǒng)，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“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(xù)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(yī)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(fā)現

布倫德爾認為只應該給人輸人血是正確的。但他不知道血液的另一個重要事實：只應該給人輸某些人的血。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(fā)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(fā)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的紅細胞混在一起。

蘭德斯泰納發(fā)現，只有當他將某些人的血液混在一起時才會發(fā)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(fā)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(fā)現了另一種將血液分類的方法，依據是是否含有Rh血型因子，在蘭德斯泰納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(fā)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。但如果蘭德斯泰納將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(yī)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(huán)系統(tǒng)，導致我大量出血、呼吸困難，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。

蘭斯泰納并不知道將一種血液和另一種區(qū)分開來的究竟是什么。后幾代的科學家發(fā)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。一樓叫作H抗原，在它的上面細胞會建起第二個分子，叫作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抗原就不再動工了。

每個人的免疫系統(tǒng)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(tǒng)就會奮起回擊，把輸進來的血當成侵略者。這條規(guī)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?！盎蛟S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?！彼诳偨Y時洗練地一筆帶過。蘭德斯泰納的發(fā)現為安全、大規(guī)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，蘭德斯泰納一方面解答了老問題，另一方面又提出了新的問題。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?！斑@完全是莫名其妙?！奔~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(fā)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(yè)發(fā)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(qū)，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?；谵r業(yè)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(yī)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。

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年蘭德斯泰納發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)現一個叫作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(fā)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(fā)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?yōu)锽型?？茖W家發(fā)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?yōu)镺型。“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。

我們對于血型還很無知

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(yōu)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，科學家一直苦于確定ABO基因提供的益處?！皩BO血型還沒有很好的明確解釋?！眻D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，最著名的例子出現在孟買。1952年，醫(yī)生發(fā)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。

在孟買發(fā)現的這種情況被稱為“孟買表型”。自那以來，在其他地方也發(fā)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(yī)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(yōu)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(yī)生最先開始注意到血型和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(xù)增長?！艾F在仍然能在血型和感染、癌癥和一系列疾病之間發(fā)現許多聯系?！蓖姑羲固卮髮W的帕米拉·格林威爾（Pamela Greenwell）告訴我。

血型與疾病有關系嗎

從格林威爾那里我知道A型血使人患上幾種癌癥的風險更高，更容易染上天花、心臟疾病和嚴重的瘧疾。另外，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(fā)現。血型抗原還會由血管壁細胞、呼吸道細胞、皮膚和頭發(fā)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(yōu)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(yōu)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。