NO.1601 糖尿病人为什么不怕冷?


你好,这里是罗胖精选。

今天的内容来自我们的得到听书。

今天为你选的是一本著名的医学科普书,叫《病者生存》。这本书讲的是疾病和人类进化的关系,非常开脑洞。音频时长将近30分钟。

这本书的解读人,是我们得到听书的专职作家、资深书评人徐学勤老师。他问了一个问题:类似糖尿病这样的疾病,在全世界的发病率特别高,给人类带来了很多困扰,既然如此,为什么这些疾病没有在人类进化过程中被自然淘汰,反而被遗传下来了呢?这是一个有趣的问题。

接下来,就让我们一起听听徐学勤老师是怎么说的。

你好,欢迎每天听本书,今天要为你解读的书是《病者生存》。它的中译本的副标题是“疾病如何延续人类寿命”,这个副标题确实很吸引人,不过不是特别准确,它的原文直译过来应该是“疾病与长寿之间的惊人联系”。

在传统观念中,疾病与长寿是黑白分明、相互对立的,人要想长寿,就得少生病,这似乎是小孩都懂的道理。但这本书告诉我们,事情没那么简单,疾病与长寿,或者说疾病与生存之间并非二元对立的关系。生命是一个极其复杂的动态演化过程,生病有时候只是这个过程中的一种妥协,它的目的是换来个体乃至整个种群的延续。说得更直白一点,有时候,生病只是为了让我们不死。

这个观点确实很有颠覆性,不过先别着急,我先给你讲一个故事,这是发生在作者身上的真事。这本书有两位作者,第一作者叫沙龙·莫勒姆,第二作者叫乔纳森·普林斯,两位都是美国人,后者主要是在文字上帮忙润色,书的主体部分是第一作者完成的,我这里要说的也是他的故事。

这位沙龙·莫勒姆15岁的时候,他的祖父被诊断出患有阿尔茨海默症,也就是我们常说的老年痴呆症。你可能知道,这是一种精神类疾病,得了这种病的人,身体会迅速衰老,逐步丧失记忆力和生活自理能力,在确诊后,一般只能活2到8年。

莫勒姆的祖父还有个怪癖,就是特别热衷于献血。一般人一辈子顶多就献几次血,但他不是,他只要哪里感到疼痛或者不舒服,就会去献血。不过,他这样做可不是因为“献血光荣”,要获得一种荣誉感,而是因为每次献完血之后,他都感到神清气爽,容光焕发。

你不妨想象一下,如果你家里有这么一位亲人,你会怎么做?莫勒姆当时年纪很小,但出于关心和好奇,他去请教生物老师和家庭医生,还到图书馆查资料,终于在书里找到一种闻所未闻的遗传病,叫血色素沉积症,这是一种引起铁元素在身体里沉积的疾病。当身体里的铁元素沉积过多,就会损伤胰腺和肝脏等器官,而对付这种病最有效的办法,竟然是放血。他祖父是这种病的受害者,而他的献血行为,歪打正着,其实是在给自己治病。

读到这些资料后,莫勒姆的本能反应是,祖父的阿尔茨海默症可能跟血色素沉积症有关。你想,如果血色素沉积症会损伤其他器官,那么它也可能损伤大脑,但当时没人把一个孩子的推测当真。等他长到18岁,他第一次切身感受到祖父那种疼痛难忍的滋味,一经检查,发现自己也患有血色素沉积症,这真是一个晴天霹雳。

为了继续研究阿尔茨海默症和血色素沉积症之间的关系,他大学选择了生物学专业,后来成为纽约西奈山医学院的医学博士,专攻神经遗传学、稀有疾病和生物技术,他后来果然发现这两种病之间存在联系。身为遗传病的受害者,同时又是一名医生和科学家,他一直想搞清楚一个问题,那就是,进化明明是一个优胜劣汰的过程,讲究“适者生存”,但为什么那些有潜在危害性的致病基因没有被淘汰,而是被遗传下来了呢?

正是从这个问题出发,他发现了一个惊人的事实,那就是,很多遗传病曾经在历史上帮助人类战胜了不利的环境,比如极寒天气、饥荒、瘟疫、缺水、中毒,包括糖尿病、高血压、高胆固醇、血色素沉积症等等,它们都曾经帮助人类度过难关,是人类进化过程中的一套解决方案。从进化的角度来说,是人类需要这种疾病。

只不过,一代人的解决方案,可能是另一代人的进化难题,因为环境变了。那些可能引发致命疾病的遗传密码,被人类世代传承下来,这是“两害相权取其轻”的自然选择结果。换句话说,我们是漫长进化过程中,凭借遗传病这种“权宜之计”存活下来的群体的后代,这就是书名所说的“病者生存”。

疾病是人和自然环境互动的结果,自然环境包括无机环境和生物环境,今天,我就分这两个部分来为你解读这本书:第一部分,谈人类如何不断调适自己,去适应气温、阳光、水分等无机环境的变化,从而产生了各种疾病。第二部分,谈人类如何与植物、微生物、寄生虫等生物环境互动,从而产生病变。这些内容都非常有趣,可能会彻底颠覆你对疾病的看法。

好,第一部分,我们先来说说,人类是如何不断调适自己,去适应气温、阳光、水分等无机环境的变化,从而产生各种疾病的,这些疾病又是如何帮助我们适应环境的。

这一部分,我主要说说三种常见的慢性病——高血糖、高血脂、高血压,也就是我们常说的“三高”。我们知道,全世界很多人都深受这三种疾病的困扰,却没有办法根治,只能靠药物、饮食、锻炼来降糖、降脂、降压,从而减轻病痛和死亡的风险。一旦在饮食上不注意,或者忘记吃药,相应的指标就会立马反弹,身体就会出现不适。而且,这三种疾病还有一个共同特点,那就是都具有家族遗传性。

先说高血糖,血糖就是血液里的葡萄糖。我们常说的糖尿病,它的典型特征就是高血糖,糖尿病患者多尿,尿里头也含糖,这些糖分甚至能引来蚂蚁。我们知道,葡萄糖是人进行新陈代谢必不可少的营养物质,它为大脑提供能量,为身体制造蛋白质。在胰岛素(也就是一种由胰腺分泌的激素)的帮助下,葡萄糖被储存在我们的肝脏、肌肉和脂肪细胞里,到需要使用的时候,才会被转换成热量。

但是,在糖尿病患者体内,由于胰岛素帮助人体代谢葡萄糖的功能被破坏,导致血液中的糖分含量异常升高。如果不加以控制,可能会引起快速脱水、昏迷,乃至死亡。即使严格控制,也可能造成失明、心脏病、中风和血管疾病。

糖尿病的发病率非常高,根据2019年国际糖尿病联盟公布的数据,全球大约有4.63亿20-79岁的成年人患有糖尿病,差不多每11个成年人当中,就有1个糖尿病患者。 而且,纬度越高、气候越寒冷的地区,发病率越高。比如,北欧的芬兰是世界上青少年糖尿病发病率最高的国家,瑞典排名第二,挪威和英国并列第三,高寒的俄罗斯也是糖尿病高发国家。而在非洲裔人群当中,糖尿病则很少见。中国是世界上糖尿病患者最多的国家,超过1.1亿,在中国,发病率总体上也呈现北方高于南方的特点,像东北地区的发病率就特别高。

那么,为什么糖尿病人的分布会出现这样的特点呢?你可能已经猜到了,因为患有糖尿病的人有更强的御寒能力,他们没那么怕冷。如果你身边有糖尿病患者,不妨留心观察一下,看是不是这样。如果他和你一样怕冷,那多半是他刚打完胰岛素或者吃了降糖药物,血糖指标被暂时控制住了。

为什么糖尿病人更不怕冷呢?有两个原因,首先是因为血糖浓度更高,他们身体转化热量的能力就更强;其次,糖是一种防冻剂,当液体中糖分含量越高,液体的冰点(也就是开始结冰的温度)就会越低。你可以在家里做个小实验,把一杯糖水和一杯清水同时放在冰箱里,会发现糖水更难结冰。还有一个有趣的现象,不知道你注意过没有,就是人在天冷的时候老想尿尿,其实这是身体的一种调节机制,排除身体里的水分,可以提高血糖比重,从而增强御寒能力。前面提到的糖尿病人多尿,也是他们血糖升高的一个原因。

那么,人类为什么会出现糖尿病呢?作者认为,这可能跟历史上一次突然的气候变冷有关。这次急剧的气候变化出现在大约12000年前,地质学家把那段时期称为新仙女木期。在短短十年间,地球的平均温度骤降了近30度 ,森林和草地的面积急剧减少,海岸线被数百英里的冰层包围,成千上万的人在那场灾难中被冻死或者饿死。

最后,人类为何能挺过那场劫难呢?可能就是因为部分人的基因发生变异,提高了身体中的血糖比重,从而拥有了更强的适应极寒天气的能力。作者推测,今天带有糖尿病这种遗传倾向的人,可能正是那场极寒天气中幸存下来的人的后裔。当然,关于糖尿病的起源时间,还需要更多科学证据的证明,但毫无疑问的是,糖尿病人在御寒能力上更胜一筹,这是人体应对严寒的一种自我保护机制。

好,说完糖尿病,我们再来说说高血脂,高血脂是指血液中的胆固醇、甘油三酯等指标升高,我这里主要说高胆固醇。在今天,胆固醇的名声似乎不太好,人们在选择饮食的时候,都会尽量避免高胆固醇的食材和烹饪方式,但实际上,胆固醇对人体非常重要。

胆固醇能够帮助大脑传递信息,并协助免疫系统,保护我们免受癌症和其他疾病的侵害,它是雌激素、睾酮等多种人体激素的关键成分之一。除此之外,它还是我们身体产生维生素D的原材料之一。

最后这一点特别关键,要知道,维生素D在促进儿童骨骼的生长发育和维持成年人的骨骼健康方面,发挥着极其重要的作用。如果体内缺乏维生素D,成年人很容易患上骨质疏松症,儿童则容易患上佝偻病,导致骨骼发育不良和畸形。另外,缺乏维生素D还可能导致癌症、糖尿病、心脏病、关节炎,等等。

那么,胆固醇和维生素D到底是怎么发生关系的呢?维生素D的来源主要有两种,一种是自然界中的食物,另一种是靠转换身体里的胆固醇来获得,不过,这个转换过程类似于光合作用,需要依赖阳光的作用。你可能听医生建议过,让孩子和老人多晒晒太阳,其实,就是为了促进胆固醇转换成维生素D,从而让骨骼生长更健康。这个过程需要阳光中紫外线B的参与,当太阳在头顶正上方的时候,这种光线是最强的。

不过,说到这儿,人和阳光的故事还只讲到一半,因为阳光不只对人体有好处,它也会有害处。这不是说太阳把你给晒黑、晒伤了,也不是把你晒成了皮肤癌,而是它会破坏人体另一样重要物质,也就是叶酸的储备。如果家里有孕妇,你一定对叶酸不陌生,医生通常都会建议孕妇在怀孕前后补充叶酸,以防止胎儿生长畸形,叶酸是细胞生长系统的重要组成部分,它帮助身体在细胞分裂时复制DNA。另外,叶酸缺乏还可能导致贫血,因为叶酸对红细胞的生成有一定作用。

这可咋办呢?晒太阳会破坏叶酸储备,不晒太阳又不能合成维生素D,那么,到底该不该晒太阳?

别急,你要相信,人体具有强大的适应能力,它能找到相应的调节平衡的办法,这个办法就是让皮肤产生黑色素。黑色素是我们身体专门用来吸收光线的物质,不同地域的人,身体产生黑色素的数量和类型不一样,这直接决定了我们的肤色。比如,非洲人产生的黑色素是北欧人的好几倍,这导致他们皮肤的颜色更深。深色皮肤不仅可以保护皮肤免于晒伤,还可以防止叶酸流失。你的皮肤越黑,吸收的紫外线就越少,叶酸就越难以流失。

叶酸是保住了,但是,黑色素也阻断了维生素D的生成和储存,这可咋办?自然界的进化非常奇妙,在深色皮肤人群的基因库里,进化出来一个叫做ApoE4的基因,它的作用就是确保血液中的胆固醇迅速增加,从而最大限度地利用任何穿透皮肤的阳光,把胆固醇转换成维生素D。这种基因也广泛存在于北欧人群当中,那里的人虽然皮肤颜色浅,但是当地光照不足,所以,也需要这种基因来帮他们合成维生素D。

你看,是不是非常有意思?人类在迁徙流动的过程中,虽然不断地遇到各种问题和挑战,但我们的身体见招拆招,进化出了各种神奇的功能,化解一个个难题。

那么,有没有化解不了的问题呢?肯定有,这也就是我们所说的,一种问题的解药,可能是另一种问题的开端。比如,进化出的这种ApoE4基因,它升高了人体的胆固醇,会导致罹患心脏病和中风的风险显著增加。对白种人而言,它甚至还增加了患阿尔茨海默症的风险。这些潜在的疾病,也正是我们今天要控制高胆固醇食物摄入量的原因。

好,说完高胆固醇,我们再来说说高血压。关于高血压的形成原理,作者谈得不是太多,但书里提到一个突出现象,那就是在非洲裔美国人当中,高血压的发病率,几乎是其他美国人的两倍。你可能马上要问,是不是全世界所有黑人群体当中,高血压的发病率都比较高呢?答案是否定的。比如,生活在非洲的黑人的高血压发病率,就远远没有非洲裔美国人那么高。那么,这从遗传学的角度该如何解释呢?

作者认为,这可能跟历史上的黑奴贸易有关,几百年前,利欲熏心的奴隶贩子把非洲的黑人装上船,运到美洲去贩卖。船上的条件非常恶劣,漂洋过海几个月,船上没有足够的食物,甚至连水都没得喝,所以黑奴的死亡率特别高。

在这种情况下,那些体内天生能保存更多盐分的人,存活下来的希望更大,因为额外的盐分可以帮助他们储存足够的水分,以避免致命性的脱水,这可能造成一种非自然的选择,使得非洲裔美国人体内储存盐分的能力增强。到今天,这种能力跟现代高盐的饮食相结合,就会导致高血压的发病率上升。

通过以上分析,我们能看到,人类在面对严寒、强紫外线和缺水等恶劣环境时,身体进化出了不同的能力,这些能力让他们躲过了劫难,但也造成了某些方面的生理问题,这些问题被遗传下来,成为今天仍在困扰很多人的疾病。

好,说完温度、阳光、水分这些无机环境因素,第二部分我们再来说说,人类是如何与微生物、寄生虫、植物等生物环境因素互动,并产生各种病变的。

我们就从开头提到的血色素沉积症说起吧,前面提到,血色素沉积症的发病原因,是铁元素在身体里堆积过多,最后伤及各种脏器。要了解这种病,我们需要先了解铁元素在生物界的特殊地位,按作者的说法,“天地万物都十分喜欢铁元素。”怎么说呢?除了少数依靠其他金属元素来维持生计的细菌外,地球上几乎所有生物的生存,都离不开铁元素,包括各种植物、动物、细菌、病毒、真菌和原生动物,都是如此。细菌、病毒、寄生虫想要入侵人体,也需要通过吸收人体内的铁元素,才能存活。

对人类来说,铁元素帮助我们实现新陈代谢,它携带来自肺部的氧气,通过血液将氧气输送到身体的各个角落。铁元素还是酶的重要组成部分,而酶是我们身体里大多数化学反应的催化剂,帮助身体排毒,把糖分转化成能量。如果人体缺铁,我们的免疫力就会下降,会变得面色苍白,感到头晕目眩、心悸气短、四肢冰冷、疲乏无力。

所以,你看,铁元素在身体里,既不能太多,也不能太少。一个健康的成年人体内,通常含有3到4克铁元素,大部分都存在于血红蛋白里,如果铁元素过多,那么身体会把多余的铁元素代谢出去,而血色素沉积症患者代谢铁元素的功能出现了障碍,他们的身体总是认为体内没有足够多的铁,于是不断地吸收。

铁元素对人体如此重要,因此,一旦人的身体受伤或者发生感染,我们的身体就会产生一种螯合剂,这种螯合剂会和感染处的铁元素结合,把铁元素锁住,阻止感染因子(比如细菌、病毒、寄生虫)来使用它。我们身体所有的液体,比如泪液、唾液、血液里都有螯合剂,它们会尽力阻止生物入侵。

血色素沉积症的致病基因,在欧洲血统的人中非常常见,比如,在西欧人的后裔中,携带血色素沉积症致病基因的概率是1/4到1/3。 当然,携带某种致病基因,并不代表他们就一定会得这种病,因为有时候这种基因并不外显。不过,根据前面的理论,如果一种遗传病的基因在某些人群中非常常见,那么,从进化的角度来说,这意味着他们“需要”这种疾病。

为什么说欧洲人需要这种疾病呢?这是一个沉重的话题,因为14世纪发生过一次席卷欧洲的黑死病,这场瘟疫夺走了2500万人的生命,大概有1/3到一半的欧洲人在这场瘟疫中丧生。这场瘟疫的致病菌是鼠疫杆菌,这种病菌进入人体后,会扎根在人体的淋巴系统,导致淋巴结肿大,最后这些肿大的淋巴结会穿透皮肤形成黑斑,再导致脓肿和溃烂,最终致人死亡。

那么,为什么还是有人存活下来了呢?不妨直接说出答案,有幸存活下来的人很多都是血色素沉积症患者。

你可能会说,不对啊,血色素沉积症患者身体里的铁元素更多,不是更有利于致病菌在身体里生存繁衍吗?原来,是他们体内有一种特殊的缺铁的巨噬细胞,正常人的巨噬细胞里都含有大量的铁,但血色素沉积症患者身体里的巨噬细胞缺铁,巨噬细胞会吞噬入侵的病原体,把它们锁起来,这些病原体在巨噬细胞内不能获得铁元素,最后只能活活饿死。

正是因为这种巧妙的机制,血色素沉积症患者躲过了14世纪那场可怕的鼠疫。那么,为什么这种基因会在后代中保留下来呢?因为在此后的几个世纪里,鼠疫在欧洲反复爆发过多次,拥有这种突变基因的人得以幸存,他们在整个人群中的比例越来越高,最后这种基因就被植入了北欧人和西欧人的基因库里。这或许也解释了为什么此后出现的鼠疫,都没有14世纪那场鼠疫那么大的杀伤力。

血色素沉积症让人免受特定致病菌的伤害,让他们不至于英年早逝,这是人与细菌的一次互动。那么,人与寄生虫的互动又有什么有趣的故事呢?

我说一个比较少为人知的病,叫做蚕豆病,没错,就是你吃的那个蚕豆,这是一种遗传性的酶缺乏症。得这种病的人,身体里缺乏足够数量的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,这种酶简称G6PD,缺这种酶的人全世界差不多有4亿多。他们在吃蚕豆以后,会迅速出现严重的溶血性贫血,血液里的红细胞会破裂,会有头晕、乏力、畏寒、发热、呕吐等症状。

你可能会想,既然缺乏G6PD酶的人这么多,难道这种基因变异对人体有什么积极意义吗?没错,他们与那些G6PD酶正常的人相比,对导致疟疾的疟原虫有更强的免疫力。他们的红细胞,不仅不适合疟原虫寄生和繁殖,而且还会更快地把血液中的疟原虫清除出去。所以,在容易受疟疾侵袭的地区,比如非洲和地中海沿岸,那里的人群在进化中选择了G6PD酶缺乏症,这让他们可以躲过恶性疟疾。

要知道,疟疾是世界上十大死亡原因之一,时至今日,每年仍然有数以亿计的疟疾感染病例。而G6PD酶缺乏症患者,对疟疾有更好的抵抗力,这让他们可以保全性命。与这种病类似的,还有镰状细胞贫血或地中海贫血症,非洲和地中海地区的人容易得这两种病,同样是因为患有这两种病对抵御疟疾有帮助。

好,最后我们再来看看人与植物的互动。我先说一个数字,可能会让你有点吃惊,人类每年平均摄入的天然毒素多达5000到10000种,近20%与肿瘤相关的死亡,都是由我们饮食中的天然成分引起的。

你可能会说,“我没感觉每天摄入那么多毒素啊,也没有因为食物中毒而生病或者死亡啊。”确实没错,但植物毒素的存在是一个确凿无疑的事实,很多毒素可能会引起麻痹、不孕不育,或者让人癫狂。

比如,印度野豌豆主要种植于亚洲和非洲,它是一种能引起麻痹的强力神经毒素;茄科植物一般都含有大量的生物碱,这些化合物对昆虫和其他食草动物都是有毒的,有时候也会使人产生幻觉;再比如,小麦、豆类和土豆,都含有淀粉酶抑制剂,这是一种可以妨碍碳水化合物吸收的化学物质;还有一些谷物含有蛋白酶抑制剂,它会影响人体对蛋白质的吸收。所以,很多家庭有把豆类浸泡过夜的习惯,这样能中和造成我们新陈代谢紊乱的大多数化学物质。

如果你对这几种毒素还比较陌生,那么有一种毒素你肯定熟悉,那就是辣椒里的辣椒素。我们常说的“辣味”,其实不是一种味道,而是辣椒素这种化学物质在灼烧你的舌头。辣椒素具有黏性,且不易溶于水,所以,灼烧感会在口腔里持续很长时间。

那么,人类是如何应对这些植物毒素的呢?首先是进化出了品尝苦味的能力,因为大部分有毒的植物都是苦的,这样就可以检测植物中的毒素,避免食用它们。另外,是把植物毒素为我所用,让它们变成对人体有益的因素。

比如,辣椒素可以刺激内啡肽的释放,使人产生愉悦感,同时,辣椒素还能提高身体的新陈代谢效率,减轻各种疼痛。这种例子还有很多,比如,芹菜中的补骨脂内酯可以引起皮肤损伤,但它是牛皮癣患者的“救星”;大蒜中的大蒜素,可以防止血液中的血小板聚集到一起而形成血栓;大豆中的一种植物雌激素,染料木黄酮,可能有助于阻止或减缓前列腺癌细胞的生长。

在今天,植物依然是人类药物的主要来源之一。植物制造了一部分疾病,但也成为另一部分疾病的解药,这就是人与植物的互动。

好,说到这,对这本书的介绍就基本完成了,我相信你对疾病一定有了完全不一样的认识。疾病不一定是坏的,相反,很多疾病救过不少人的命,帮人类从严寒、饥荒、瘟疫、疟疾等恶劣环境中走出来。它是人类在进化过程中不断调适自己的结果,为了适应外部环境的变化,人类也会有基因突变,会有身体机能的调整,这些改变是人类建立的自我保护机制,是为了让人类这个物种得以延续。

作者在最后谈到衰老和死亡的问题,让人意想不到的是,衰老和很多疾病一样,也是自然进化出来的延长寿命的方式。这听起来好像不可思议,但它的原理其实很简单,就是人体为了防止一些“坏细胞”的无限繁殖,在身体里设置了细胞分裂的极限次数,这个极限的设置让人类没法永生,但也让那些坏的肿瘤细胞不能无限分裂,它们在分裂了五六十次之后就会死亡。而那些在身体里不断繁殖的癌细胞,实际上就是突破了这个设置,从而能够对人体产生致命性的伤害。

说到底,老化和死亡的机制,其实也是自然选择的结果。老化可以为新的更有活力的个体腾出生存空间,通过消灭那些病魔缠身的个体来保护整个种群,防止它们感染下一代,这样整个物种就可以不断地改良和升级。

作者在结语中的一段话让我怦然心动,我把它分享给你:“生命是一份复杂的礼物,整个宇宙都在朝着混乱无序的方向发展,如果所有的力量都在为制造混乱而努力,那么我们中的大多数人依然能够长寿而又幸福地生活,这简直就是一个奇迹。这就是为什么我们不应该把自己的健康当成理所当然的事情,而应该怀着对生命的敬畏之心,来感激我们所拥有的一切。”

好,以上就是这本书的精华内容。这本书的电子书,已经附在文稿末尾。恭喜你,又听完了一本书!