袁越:聰明而又愚蠢的人體
2021年01月21日18:19

原標題:袁越:聰明而又愚蠢的人體

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『生活需要讀書和新知』

我們為什麼會過敏?抗衰老基因療法靠譜嗎?大部分癌症是因為運氣不好嗎?人體的生物鍾可以回撥?……《生命八卦:聰明而又愚蠢的人體》中的150多個問題與我們人類自身息息相關。作者袁越接受過系統的生命科學訓練,融合了世界權威科學雜誌發佈的論文,將這些最前沿的科學新知以活潑有趣的面貌深入淺出地傳遞給讀者。“授人以魚,不如授人以漁”,科普不僅是傳播知識,更要傳播科學的思維方式,以啟發讀者在日常生活中借鑒科學家的研究思路,依靠自己的力量解決問題,更好地辨別那些流傳甚廣的偽科學謠言。

*文章節選自《生命八卦:聰明而又愚蠢的人體》(袁越 著 三聯書店2021-1)。文章版權所有,轉載請在文末留言

Studio with Torso Raoul Dufy

文 | 袁越

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大部分癌症是因為運氣不好嗎?

已知長期慢性炎症反應、糖尿病和過度肥胖等很多因素都會降低免疫系統的活性,這就是為什麼說個人的健康努力仍然是防癌的有效措施。

2017年3月23日出版的《科學》雜誌刊登了兩位美國學者撰寫的論文,標題叫作《幹細胞分裂、體細胞突變、癌變原因和癌症預防》。同期還配發了一篇評論文章《基因、環境與“壞運氣”》,對上述論文做了通俗的解釋。消息傳到國內後迅速引發轟動,互聯網上流傳最廣的一篇公眾號文章的標題是這樣的:《〈科學〉重磅:確認!66%的癌症發生是因為“運氣不好”》。此文一出,立刻又引來了數篇闢謠文章,認為原文根本不是這個意思,癌症與壞運氣無關。這到底是怎麼回事呢?

首先需要說明的是,這篇論文提出的觀點並不新鮮,那兩位美國研究者早在2015年初就在《科學》雜誌上發表了關於此事的第一篇論文,通過對不同組織內的幹細胞分裂次數的統計,得出結論說大部分導致癌症的基因突變源自正常的細胞分裂,而不是遺傳因素或者環境因素。之前我已經在第一時間對那篇論文做瞭解讀,但當時還沒有那麼多自媒體,這個消息並沒有引起太多人的關注。事實上,那篇論文發表後在國際癌症研究界引發了熱議,兩年多的時間里一共發表了數百篇論文,對那篇論文提出了質疑,這次的新論文應該算是兩位美國學者對這些質疑的回應。

2015年的那篇論文只研究了31種癌症,沒有把乳腺癌和前列腺癌這兩個常見癌症列入研究範圍。數據來源也僅限於美國,沒有包括來自其他國家的病例。這次兩人改進了研究方法,不但把乳腺癌和前列腺癌也加了進來,而且還和世界各國的醫療機構合作,把研究範圍擴大到全球69個國家,彌補了上篇論文的缺陷。研究結果仍然支援原來的結論,確實有66%的癌症突變都是細胞正常分裂產生的,源自環境因素的基因突變只占29%,剩下的5%來自先天遺傳。

如此說來,大部分癌症確實是因為運氣不好,和後天努力無關嘍?答案不是這麼簡單,原因在於致癌基因突變和癌症本身不是一回事,並不是所有的致癌基因突變都會導致癌症,很多公眾號作者正是在這個地方犯了錯誤。

這裏有兩個原因。第一,大部分癌症都不是一個致癌基因突變了就完事了,而是需要有好幾個致癌基因同時發生突變才行。假設某個癌症需要三個基因突變,其中兩個都是壞運氣導致的,第三個是環境導致的(比如PM2.5超標)。那麼只要防住第三個,癌症就不會發生,這就是為什麼說環境因素還是相當重要的。

第二,即使所有三個基因突變都發生了,也不等於說一定會得癌症,因為健康的免疫系統會把癌變細胞清除出去,保護人體不得癌症。已知長期慢性炎症反應、糖尿病和過度肥胖等很多因素都會降低免疫系統的活性,這就是為什麼說個人的健康努力仍然是防癌的有效措施。

還有一點非常重要,那就是論文作者得出的66%這個數字是所有癌症的綜合統計結果,不同類型的癌症,這個比例是不同的。比如,宮頸癌、肺癌、食道癌和胃癌這四種癌症的突變基因源自環境因素的比例分別為74.6%、66.1%、69.6%和55.3%,均遠高於29%的平均數字,這說明起碼對於這四種癌症來說,後天預防仍然是很有用的。

這一點其實很好理解。上述四種癌症都發生在直接和外部環境接觸的部位,像黃曲黴素、人乳頭瘤病毒和空氣汙染等各種已被證明能夠誘發基因突變的因素肯定都會起到很大的作用。只有那些躲藏在身體內部的器官才不會受到這些外部因素的影響,比如前列腺、腦組織、乳腺和甲狀腺等器官的致癌基因突變絕大部分都源自壞運氣,和環境因素無關。

既然如此,那這篇論文還有什麼意義呢?兩位作者指出,他們這項研究的主要目的是幫助政策製定者更好地指揮抗癌戰役,儘可能把錢花在最有效的地方。比如,他們的研究證明,有很多癌症都是壞運氣導致的,無法提前預防,這就意味著各國政府應該把更多的抗癌經費用於癌症篩查和治療上,因為防是防不住的。

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肥胖與癌症

新的研究顯示,肥胖的人體內的腸道幹細胞會變得異常活躍,從而增加患癌症的風險。

除了少數有特殊愛好的原始部落外,如今恐怕沒人希望自己是個胖子了。肥胖不但不符合大眾審美,還會導致多種疾病。其中肥胖與心血管疾病和糖尿病之間的關聯已經十分明確,機理也大致搞清楚了。但是肥胖與癌症之間的關係尚存諸多疑點,流行病學調查顯示兩者確實存在正相關,但科學家一直沒能從機理上搞清肥胖究竟是如何導致癌症的。

2016年3月22日出版的《自然》雜誌刊登了一篇論文,為這個問題提供了一個新穎的解釋。美國麻省理工學院的奧瑪·伊爾馬茲(Ömer Yilmaz)博士和他領導的一個研究小組以小鼠為實驗模型,試圖搞清肥胖與消化道癌症之間的關係。研究人員用高脂肪食物喂養實驗小鼠,一年後,這些小鼠不出意料地都變成了胖子。之後,科學家分析了小鼠腸道細胞的生理環境,發現一個名為“貝塔型過氧化物酶體增殖物激活受體”(Peroxisome Proliferator–activated Receptor Delta,簡稱PPAR–δ)的蛋白質活性提高了。後續研究表明,這個受體分子的激活可以導致腸道幹細胞的增殖,而後者早已證明和癌症密切相關。

由於媒體的宣傳,幹細胞成了一個家喻戶曉的新名詞。很多不明真相的群眾都認為幹細胞代表著醫學的未來,無論任何地方出了毛病,只要打一針幹細胞就能重新長出全新的健康組織。但實際上這種未經批準的幹細胞療法存在巨大的風險,因為幹細胞本質上就是一種可以無限分裂的未分化細胞,和癌細胞之間只隔著一層窗戶紙。事實上,科學家早已證明很多癌細胞都是由幹細胞變來的,消化系統癌症自然也不例外。

如果這個結果被進一步的實驗證實的話,這將是肥胖導致癌症的第一個被確認的機理。醫生將可以通過監測病人消化道內PPAR–δ蛋白的活性來預測癌症的發生,也可以通過抑製PPAR–δ蛋白的活性來防止癌細胞的產生。問題在於,科學家們還不知道PPAR–δ蛋白活性的增加是由肥胖直接導致的,還是由於高脂肪飲食引起的。伊爾馬茲博士的下一個計劃就是研究一下喂養了高脂肪食物的瘦小鼠是否還會那麼容易得癌症。

但不管怎樣,瘦一點總是好的。減肥的方式有很多,從少吃糖到多運動,從睡眠規律到控制飲酒,各種招數都有,但往往都需要很強的毅力,一般人難以堅持。美國伊利諾伊大學的安若朋(音譯)教授通過一項大規模流行病學調查研究發現,只要多喝水就能達到減肥的目的。

安若朋教授通過問卷調查的方式統計了18300名美國人的日常飲食狀況,以及他們每日的飲水量,發現一個人每增加1%的飲水量,就會相應地減少8.6卡路里的熱量攝入,脂肪、糖、鹽和膽固醇攝入量也會相應地減少。

具體來說,安教授發現一個人只要每天多喝一杯水,就能少攝入68卡路里的熱量,糖和膽固醇的攝入量也會分別減少5克和7克。如果一個人每天多喝三杯水,那麼他的熱量攝入量就會相應地減少205卡路里,糖和膽固醇則會減少18克和21克。

好消息是,上述結果與受試者的種族、受教育程度和家庭收入無關。壞消息是,這個效果只能通過飲用白水(自來水或者飲水機里的水)來實現,茶和咖啡就不一定行了。

安教授將研究結果寫成論文,發表在2016年2月22日出版的《人類營養與飲食學雜誌》(Journal of Human Nutritionand Dietetics)上。這是個典型的流行病學調查結果,也就是說,科學家並不知道這個結果的原理是什麼,只是通過分析大樣本、大數據得出了這個結論。考慮到安教授一共統計了將近2萬人,這個結論還是有一定的可信度的。

養成多喝水的習慣吧,這麼做不但可以減肥,還能減少癌症的發病率哦。

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剖宮產的後遺症

剖宮產有可能對孩子未來的健康造成不利的影響,好在解決這個問題的辦法很簡單。

近日,北京大學第一醫院發生了一起因醫生拒絕為不符合條件的孕婦實行剖宮產而引發的暴力事件,受到社會各界的廣泛關注。巧的是,2018年10月13日出版的《柳葉刀》(Lancet)雜誌剛好刊登了一篇綜述,認為有超過一半的國家存在剖宮產比例過高的問題,中國就是其中之一。

這篇綜述統計了全球169個國家的醫療數據,發現剖宮產總數從2000年的1600萬例增加到了2015年的2970萬例,剖宮產比例也從2000年的12%增加到了2015年的21%,兩個數字都增加了近一倍。其中多米尼加共和國、巴西、埃及和土耳其的剖宮產比例全都超過了50%,中美兩個超級大國的剖宮產比例則位於30%—40%區間內,同樣屬於較高的水平。

根據世界衛生組織(WHO)的建議,一個國家的剖宮產比例應該維持在10%—15%的範圍內,太低的話孕婦和嬰兒的健康得不到應有的保障,太高則說明該國的醫療資源有浪費的嫌疑,同樣不是一件好事情。前者的原因主要是貧窮導致的醫療水平過低,比如撒哈拉以南的非洲(南非除外)的剖宮產比例只有4%,顯然太低了。後者的原因則比較複雜,包括缺乏合格的助產士、婦產科病床太少周轉不過來、醫院為了增加收入,以及部分孕婦怕疼等。北大醫院那起事件的原因很可能是後者,但其實剖宮產畢竟是動手術,孕婦的恢復期遠比正常生產要長,那名孕婦顯然是覺得短痛不如長痛,和大部分人的認知正相反。

說到長痛,剖宮產對於母親的影響是顯而易見的。大量證據顯示,剖宮產對於子宮的傷害較大,對母親的下一次妊娠有很大影響。剖宮產的次數越多,影響就越大。不過,很多決定剖宮產的母親本來就不打算再要孩子了,所以這個結果對於她們的選擇沒有影響。

因此,關鍵問題就在於剖宮產對於孩子的未來有何影響。隨著剖宮產越來越普遍,這個問題吸引了很多研究者的注意,部分論文指出剖宮產嬰兒的免疫系統會受影響,導致哮喘、過敏和Ⅰ型糖尿病等與免疫系統有關的疾病的發病率增加。但因為剖宮產大規模普及的歷史還不夠長,數據不夠多,這類研究大都沒有給出肯定的結論。

紐約大學醫學院的研究人員決定另闢蹊徑,研究一下剖宮產對於小鼠的影響。結果表明,剖宮產會導致小鼠的體重增加33%。其中雄性小鼠影響較小,體重只增加了14%,雌性剖宮產小鼠的體重竟然增加了70%之多,效果相當驚人。

為什麼會有如此大的差別呢?研究人員採用遺傳分析的方法研究了剖宮產小鼠的腸道菌群,發現和對照組有顯著差異。好幾種能夠幫助宿主減肥的有益菌群消失了,代之以能使宿主變胖的菌群。除此之外,對照組小鼠的腸道菌群在出生6周後會發生結構性的變化,變得和成年鼠一樣,但剖宮產小鼠的腸道菌群卻遲遲沒有發生這個變化,始終維持在幼年期,這一差別同樣可以導致小鼠體重增加。

研究人員將結果寫成論文,發表在2017年10月11日出版的《科學進展》雜誌上。科學家們指出,這個驚人的結果並不能直接應用於人類,因為人類的情況遠比小鼠複雜,比如嬰兒出生後是否母乳喂養,喂養多久,以及是否使用抗生素等都會對嬰兒的腸道菌群產生影響。但是,這個結果加強了此前一直存在於醫學界的一個觀點,那就是剖宮產很可能導致嬰兒得不到母親的腸道菌群,這一點肯定會對嬰兒未來的生長髮育產生不利影響。

既然如此,為何不通過人為的方式“接種”母親的腸道菌群呢?2016年發表在《自然/醫學》上的一篇論文證明這是可行的。研究人員在新生兒的身上塗抹母親的產道液體,發現這麼做確實能夠部分地恢復嬰兒的腸道菌群。論文作者建議實施剖宮產的母親照此辦理,興許能夠減少剖宮產對孩子的健康帶來的負面影響。

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有機農業騙局

有機農業概念不錯,但這個行業過於急功近利,騙子太多了。

“有機”這個概念越來越火了,幾乎所有的商場都開闢了有機食品專櫃,售價是非有機食品的好幾倍。其實這個市場的歷史並不長,美國農業部直到2001年才公佈了第一個有機認證標準。目前全球有機食品的年銷售額雖然已經超過了600億美元,但真正通過有機認證的農場的總面積還不到耕地總面積的2%,市場份額還是很小的。為了擴大份額,不少有機從業者絞盡腦汁,炮製了很多謠言,導致這個行業亂象叢生,消費者一不小心就會上當受騙。

比如,一些有機農場主經常吹噓自己不用農藥,因為有研究稱95%的有機愛好者購買有機農產品的最大理由是怕吃到農藥,所以這塊金字招牌還是很管用的。但是,只要是有一定規模的農場,農藥是必不可少的,否則害蟲早就把農作物吃光了。據統計,美國有機農場使用的有機殺蟲劑超過20種,都是經過正規有機認證機構認可的。更有意思的是,有機農場不但用農藥,而且用量往往比非有機的還要多,原因就在於有機種植所使用的“天然”農藥的藥效往往比人工合成的農藥低,必須加大劑量才管用。美國農業部的有機認證機構從來不敢統計有機行業農藥的使用量,就是怕有機愛好者們接受不了真相。

正是因為用量太大導致成本高昂,美國有機農場偷用化學合成殺蟲劑的情況相當普遍。美國《消費者報告》組織的一次抽檢發現有25%的有機農產品偷用了人工合成的農藥,說明這是行業內的普遍現象。

也有一部分有機人士承認自己用農藥,但堅稱天然農藥比人工合成的農藥更安全,可惜這個說法同樣是沒有科學根據的。很多自然界現成的殺蟲劑毒性很強,比如提取自某些亞熱帶植物根部的魚藤酮(rotenone)就是一種很厲害的毒藥,它能抑製線粒體的呼吸鏈,不但有很強的生理毒性,還能誘發帕金森病。魚藤酮被當作有機殺蟲劑使用了很多年,直到2005年才被美國農業部禁止,但歐洲部分國家以及部分魚類養殖業至今還在使用。

再比如,有機行業經常誇自己的產品比非有機的更健康,可惜事實並不支援這個說法。英國科學家曾經系統地研究了半個世紀以來發表在同行評議期刊上的162篇論文,涵蓋了3558項相關研究,發現有機食品在15種重要營養物質的含量和質量方面與非有機食品沒有區別,用有機方式喂養的家禽家畜也和非有機喂養的沒有差別。如果再想深究的話,研究發現有機食品通常含硫多,非有機食品則含氮多,但這點差別和營養價值無關,不足以對人體健康帶來任何實質性的影響。

有機農產品不但營養上沒有優勢,而且比非有機農產品更有可能含有大腸杆菌和沙門氏菌等有害病菌,因為有機農場大量使用糞肥,稍微處理不當就會造成汙染。非有機農場也會使用糞肥,但他們會通過輻照或者化學合成殺菌劑等“非有機”方式殺菌,所以汙染的可能性較小。一項研究表明,歐美市場上售賣的有機食品當中大約有十分之一含有大腸杆菌,非有機食品當中僅有2%含有這種有害病菌。另一種沙門氏菌幾乎只在有機食品當中才有,非有機食品十分罕見。1990—2001年這十二年里,全世界一共有超過一萬人因為吃了含有這兩種病菌的食品而生病,其中相當一部分病例源於有機食品。

還有人認為有機食品的味道要比非有機食品好,但這個差別主要來自品種的不同,而不是種植(或者喂養)方式的差異。曾經有兩位美國科學家分別做過雙盲對照實驗,在不告訴烹飪者和受試者所用食材來源的情況下讓他們試做試吃,結果受試者根本分不出他吃的東西到底是有機的還是非有機的。

如此說來,有機農業到底好在哪裡呢?答案是環境。環保是有機行業的初衷,也是這種方式最大的優點,可惜大多數消費者並不在乎這個,他們只關心自己的身體健康,於是有機行業便只好硬著頭皮誇大有機食品的健康屬性,豈知這一點並不是有機食品的強項。

生命八卦:聰明而又愚蠢的人體

袁越 著

生活·讀書·新知三聯書店 2021-1

原標題:《袁越:聰明而又愚蠢的人體》

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