1700669370
今天的生物学家大都承认这样一种看法：多细胞生物，例如我们人类，是从某种原生动物演化而来的，其中的每一个细胞都执行着独立的功能。大部分原生动物采用无性繁殖：一个细胞分裂成两个细胞。在某些现代的原生动物中，这两个新的细胞不是完全分离而是黏在一起成对生活。还有另一些原生动物，它们的后代聚集到了一起形成纤毛或者壳状的小群体，也叫作集落（colony）。有少数原生动物的集落会分化出如图12—1所展示的两种细胞：生殖细胞和营养细胞。这就意味着，某些过去是独立的细胞自愿地放弃了繁殖，走进了系谱上的死胡同。它们把自己献身给极少数的生殖细胞，为这些生殖细胞提供营养并且保护它们不受伤害。这种从独立的个体发育到集落中分化的个体的过程，在原生动物团藻（Volvox carteri）中已经得到了充分的研究和记载。在一定程度上，这种发育事件正是所有多细胞动物原始祖先的特征。
1700669371
1700669372
自然选择能否解释营养细胞为何会接受这样一种不育的、专门为他人作嫁衣裳的角色？这取决于我们如何理解自然选择作用的对象：如果指的是细胞，那么回答是否定的；如果指的是基因，那么回答是肯定的。如果团藻中的生殖细胞和营养细胞拥有相同的基因，那么具体由哪一个细胞繁殖，哪一个细胞绝育，并没有什么差别。重要的是，当不育细胞担任起纯营养的角色，集落繁殖会更加有效、更加成功。如果集落中的生殖细胞和营养细胞的比例为10
:100要比11:99能更有效地繁殖，那么细胞放弃生殖参与营养服务角色的趋势便会被保留下来。
1700669373
1700669374
在一个包含一百个细胞的集落里，其中的细胞都是由一个细胞衍生而来的，它们可能都有相等的活力、相等的健康程度，也几乎肯定都是同一基因型。从一个细胞繁殖成一百个细胞的过程中，资源可能得到平均的分配，全部一百个细胞都具有精细的机制保护这些遗传物质不受损伤、不发生变化。但是拥有一千个细胞或者一万个细胞的集落又会怎样呢？这样的集落会不会发生什么麻烦呢？会不会有偶然发生的突变使个别细胞的行为损害集落整体的利益？例如，会不会有一个突变细胞开始攫取更多的营养，开始生长和繁殖，以至于对整个集落造成伤害？当集落扩大到一定程度，肯定需要有专门的适应机制来保证组成细胞都遵守纪律不出乱子。
1700669375
1700669376
1700669377
1700669378
1700669380
我们为什么会生病 对策
1700669381
1700669382
现在，让我们来考虑一个像成人身体这么大的集落。维持包含十万亿个细胞的集落，需要什么样的管理机制呢？从工程学的角度来看，能够胜任该任务的质量管理系统超乎想象。如果一个汽车制造厂需要出厂上万辆汽车，同时保证没有一辆有严重缺陷，那么这个制造厂还是关门大吉。而人体的每一个活细胞都比汽车都更复杂。
1700669383
1700669384
想想一个胚胎从最初的单细胞发育到一百个细胞，一千个细胞，一万个，十万个……最后发育成一个拥有十万亿个细胞的成年人的过程中它要面临的难题。绝大多数的细胞都会死亡，然后被其他细胞代替。所有的这些细胞都有一套“持家基因”，用于合成分裂生长所必需的蛋白质；此外，还有一些负责精细调控的基因，在组织成熟不再需要多余细胞的时候，持家基因就会停止合成蛋白质，细胞也停止分裂。如果其中有一个基因偶然发生了突变，无法“感知”到组织的成熟，这个基因将继续制造分裂生长所需要的蛋白质，那么，此时DNA编辑和修复机制便会启动，去纠正这一缺陷。至少，理论上它们应当去纠正这一缺陷。人群之中，0.5%的人会携带一个基因，使得它们患结肠癌的风险大大增加。原来的理论以为这个基因“做错了什么”导致发生结肠癌，现在发现，原来是因为这个基因“没做什么”。在正常情况下，这个基因会检查并纠正异常的DNA结构。当这套纠错系统无法正常工作，DNA突变就会积累，癌症的风险大大增加。
1700669385
1700669386
事实上，只有极少数的突变缺陷最终会表现出来。少到什么程度？让我们假定，一万个细胞之中有一个基因突变，制造出了突变蛋白。就整个身体的十万亿个细胞而言，我们就会有十亿个异常细胞，它们有可能启动癌的生长。这听起来会令人坐立不安。但是每个细胞之中还有另外一种安全保障：肿瘤抑制基因，它们可以主动抑制细胞生长。其作用机制并不明确，猜测是破坏了那些异常产生的导致细胞过度分裂的蛋白质。假定这个保护机制也十分有效，每天的失败率只有万分之一，那么我们可以得出：每天只有十万个细胞会开始癌变。如果再进一步假定，还有第三个同样有效的防护机制，而且任何三个防护机制都能避免细胞分裂异常。那么，每天有十个新的癌症细胞形成，这样的保险还不够安全。
1700669387
1700669388
这种处境与管控核弹发射的问题十分类似。因为意外走火发射带来的灾难是如此巨大，所以在设计这一套系统的时候首先也是最重要的考虑是防止误操作，尽管这种设计也会增加真正需要的时候发射失败的可能。这跟我们之前描述的烟雾监测器的工作原则刚好相反。这种控制细胞分裂的机制是根据“多重安全栓”的原则设计的。如果没有密码，核弹发射井里的工作人员无法发射核弹。就算有了密码，也需要按照顺序进行多项操作，例如需要两个人在一个房间的两个不同位置同时转动钥匙。这种系统设计得如此保险，如果有任何的不正常操作，核弹都无法发射。类似的，体内的细胞也有一套“多重安全栓”的机制。如果这些机制失败了，体内还有另外的机制来阻止细胞的不正常生长。即使这些安全控制机制全部失效，细胞开始过度生长，细胞最后还有办法来启动自我破坏程序。
1700669389
1700669390
不久前发现的p53的基因是一个很好的例子。该基因可以通过调节其他基因的表达来防止癌变。在某些情况下，它会阻止细胞生长，甚至让细胞自我毁灭。如果某个人携带这个基因的异常拷贝，那么当另一个正常拷贝再发生问题，便会出现灾难性的后果。51种人类肿瘤病人，包括70%的结肠癌、50%的肺癌，还有40%的乳腺癌病人，都有不正常的p53基因。不过，约翰·托比（John Tooby）和李达·柯士密（Leda Cosmides）曾指出，这种遗传变异并不一定存在于体内的肿瘤中。实验室里研究的癌细胞在组织培养基上大多已经培养了很多年，繁殖了无数代，这种培养环境有可能会筛选出细胞分裂加速的突变。
1700669391
1700669392
除了细胞内的抗癌机制，细胞之间也有抗癌机制。比如，细胞可以察觉到邻近细胞的错误行为，并分泌某些物质抑制它。最后，还有免疫系统，一旦它发现局部组织与正常组织不同，它会使用一系列武器把异常生长扼杀在摇篮里。任何一种癌症，必须跨过这许多防线才能长大，从而在临床上显现。癌细胞不同于寄生虫和传染性细菌，它没有足够的时间去积累针对宿主防御机制的反防御系统。它完全来自于细胞调控系统的偶然改变，但癌细胞有无数的机会来突破宿主的防御。
1700669393
1700669394
1700669395
1700669396
1700669398
我们为什么会生病 癌症的预防和治疗
1700669399
1700669400
如何避免癌症呢？第一，要选好父母。对癌症的易感性，同许多别的疾病一样，是可遗传的。绝大多数癌症都有一定的遗传基础，对于某些癌症，例如一些罕见的儿童癌症、乳腺癌和结肠癌，遗传性尤其高。家族成员中有这类病史的人比别人患病的可能性要高20～30倍。即使把家庭成员共享环境因素这件事情考虑进去，家族遗传的影响仍然十分明显。实验室里已经培育出一种容易患癌的小鼠品种，这个品系的小鼠失去了某种控制癌的机制。某些人类的癌症也以类似的方式遗传给下一代。
1700669401
1700669402
第二，在危险中生活：英年早逝，就不大可能患癌症。衰老，意味着细胞内环境和调节能力都在恶化。细胞生长和增殖的激素和局部调节，同一切适应性功能一样，在成年末期效率都会降低。细胞本身会衰老，而且随着心血管、消化和排泄系统的老化，细胞得到的营养和其他必要物质越来越少，甚至清除有害废物的效率也越来越低。一个不可避免的后果就是，它的生长和分裂也无法得到很好的调节了。异常生长逐渐变得更加普遍，而且更加不受控制地散播开来。
1700669403
1700669404
癌症的发病率随着年龄增长而增加，这印证了一个重要的演化原理：适应机制只在孕育它们的条件下才体现得最充分。人体控制癌症的机制和许多其他重要的生命功能并不是为了让一个人活到80岁而演化出来的。任何一个80岁人的身体，对人类的基因还有它们的产物而言，都是一种不正常的环境。这种环境在石器时代基本不存在。更宽泛地讲，现代环境里的一切不利因素都会增加癌症的发病率（正如第10章讨论的那样）：X射线和其他电离辐射、新的毒素、高剂量的天然毒素（尼古丁和酒精）、不正常的饮食和其他生活方式，等等。
1700669405
1700669406
任何创伤和感染都有可能干扰控制癌症的机制。这种干扰可能发生在受伤的部位，或身体的其他地方。细菌可以增加受感染组织的癌症发病率，但病毒的作用可能更强。主要原因是病毒与人体细胞内的单个基因并没有太大的差别，有时病毒可以“整合”到染色体上，仿佛它原来就属于这个地方一样。这种方式可以让它很容易地扰乱细胞的正常运转。病毒，尤其是人类免疫缺陷病毒（HIV），会攻击免疫系统，当然也破坏了免疫系统攻击癌细胞的能力。同细菌和寄生虫一样，病毒也能分泌毒素削弱细胞的各种调控机制。
1700669407
1700669408
环境因素和某些癌症之间的关系有时不难理解。含盐过多的食物，酒精度数过高的烈酒，含有致癌物的熏肉或腌肉，都会与胃壁细胞接触而增加胃癌的危险。类似的，烟草中的多种致癌物质会直接影响支气管和肺细胞。阳光会伤害皮肤细胞的基因并导致黑色素瘤的发生。但是，高脂肪食物对乳腺癌和前列腺癌的作用要复杂微妙得多，吸烟与膀胱癌的关系也是如此。
1700669409
1700669410
即使肿瘤已经发生乃至出现症状，天然的控制机制，尤其是免疫系统，仍在努力对抗它。这些控制系统仍有可能在对抗中获胜，或者起码抑制肿瘤的生长，阻止其扩散。就算不经治疗，一些癌症也需要相当长的时间才能击倒病人。在极为罕见的情况下，那些似乎不可能治愈的癌症也会自行消失。
1700669411
1700669412
癌症和身体之间的对抗在很多方面正如病原体和宿主之间的对抗。两种对立的力量不言自明：癌症的爆发和对癌症的抑制。癌症是一群反抗身体政策的“叛徒”，它们是损害集体利益的自私的寄生虫。但是癌症与感染性病原体的不同之处是，它的成功注定不能持久，因为它无法散播到别的宿主去，宿主的死亡也就意味着它的死亡，它没有后代。这一点对于产生癌症的正常细胞也是如此。当宿主死亡时，只有那些已经传递到下一代中的基因才能存活下去。
1700669413
1700669414
癌症是所有不受控制的组织生长的总称。癌症可以来自任何一种具有生长和分裂能力的细胞类型。不同的癌症有不同的肇因。所以癌症成了医学难题无足为奇，而且我们也不大可能找到一种能够包治一切癌症的方法。事实上，我们正在破解癌症的问题上取得进展，然而，将癌症理解为“叛变”的细胞群和宿主之间的冲突，或许有利于我们取得更大的进展。
1700669415
1700669416
1700669417
1700669418
[
上一页 ]
[ :1.70066937e+09 ]
[
下一页 ]