前面我們已經(jīng)討論了兩種平行的適應(yīng)機制是如何幫助人類抵御太陽對人體的不良作用。人類進化出深色的皮膚用于貯存葉酸,同時膽固醇含量的增加可以最大限度地保證合成足量的維生素D。在烈日當空的非洲赤道地區(qū),這兩種適應(yīng)機制在人群中普遍存在,同時卓有成效。
但是當這些人移居到陽光相對較少的新英格蘭地區(qū),情況又將會如何?因為沒有足夠的陽光穿透深色的皮膚,轉(zhuǎn)化多余的膽固醇,所以他們會加倍受害,既不能生成足夠的維生素D,體內(nèi)又會 存在膽固醇過量。
毫無疑問,佝僂病這種在兒童中由于維生素D缺乏導(dǎo)致的骨生長不良性疾病,在非洲裔美國人中將非常普遍;直到20世紀我們開始在牛奶中常規(guī)添加維生素D才改善了這一狀況。同時在非洲裔美國人中,陽光、維生素D和前列腺癌似乎也存在某種關(guān)聯(lián)。越來越多的證據(jù)顯示維生素D能抑制前列腺和其他部位如結(jié)腸中腫瘤細胞的生長。流行病學(xué)家正致力于揭示疾病發(fā)生的場所、原因和易感人群間存在何種關(guān)聯(lián),他們發(fā)現(xiàn)美國境內(nèi)從南到北黑人男性中前列腺癌的發(fā)病率逐漸升高。對黑人男性而言,居住在陽光普照 的佛羅里達州,前列腺癌的發(fā)病率最低。當一路往北,黑人男性中前列腺癌的發(fā)病率不斷增加,最后在陰云密布的東北地區(qū)達到頂峰。很多研究者還認為維生素D缺乏也可能是我們在冬季比夏季更容易患病的原因之一。
膽固醇過量和陽光照射不足的聯(lián)合作用,可能是非洲裔美國人中心臟病發(fā)病率較高的部分原因。在北部地區(qū)盡管沒有足量的陽光將膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D,但由于Apo E4基因的存在,人體內(nèi)膽固醇含量始終保持在一個較高的水平。隨著膽固醇含量增加,黏附于血管壁,最終引起管腔狹窄,導(dǎo)致心肌梗死或腦卒中等致命的事件。
研究遺傳變異如何影響藥物治療的學(xué)科稱為遺傳藥物學(xué),這方面目前已經(jīng)有所成果,同時制藥業(yè)已經(jīng)開始考慮人群間的遺傳差異。人們普遍認為高血壓藥物對非洲裔美國人效果不好。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)最近批準了一種備受爭議的藥物拜迪爾(Bidil),用于在黑人患者中治療心力衰竭。
新研究表明機體的生化代謝(這通常也是藥物的作用途徑)不僅受特定遺傳變異的影響,同時還取決于相應(yīng)基因在基因庫中出現(xiàn)的頻率。換句話說,質(zhì)和量同樣重要。
例如,CYP2D6基因參與了體內(nèi)四分之一的藥物代謝,這些藥物包括我們經(jīng)常會用到的去充血劑和抗抑郁藥?;驇熘蠧YP2D6基因拷貝數(shù)較少的人群被稱作“慢代謝者”。據(jù)估計10%的白種人屬于這種類型,但亞洲人群中只有1%。如果你曾經(jīng)在服用標準劑量的 蘇達菲(Sudafed)后有針刺樣的感覺和心率加快,那么你極有可能是慢代謝者。此時你最好將這一情況告訴醫(yī)生,以調(diào)整用藥。
與此相反,有一群人屬于超速代謝者;他們體內(nèi)CYP2D6基因的拷貝數(shù)是正常值的13倍之多!在黑人中,29%是超速代謝者,而在白種人中這一比例不到1%。對于遺傳物質(zhì)如何影響機體對特 定藥物的反應(yīng),我們了解越多,就越容易實現(xiàn)“個體化治療”。個體化治療中,所有藥物的劑量和種類都會根據(jù)個體的基因組“量身定做”,這無疑是完善大眾醫(yī)療保健的大勢所趨。
科學(xué)家提出一種假說:不同人群中的基因,如CYP2D6的種類和數(shù)量與特定人群居住環(huán)境中的毒性物質(zhì)有關(guān)??齑x者能高效清除有害物質(zhì);因此,特定環(huán)境中的毒性物質(zhì),例如食物、微生物越多,人類越容易進化出多拷貝的解毒基因。但某些時候,這種快代謝也會帶來麻煩:一些快代謝者能將某些藥物如可卡因,轉(zhuǎn)化為作用更強的形式。在最近的一個病例報道中,一個女性患者在服用醫(yī)生處方的止咳糖漿后,很短時間內(nèi)就將可卡因轉(zhuǎn)化為了嗎啡,速 度之快超出想象。毫無疑問,她是一個CYP2D6快代謝者。
另一種CCR5Δ32基因,目前看來能阻止人免疫缺陷病毒(HIV)進入細胞。在攜帶這種基因的病毒感染者中,一個拷貝的基因就足以阻斷病毒的復(fù)制,減少病毒載量。那么如果有兩個拷貝豈不妙哉?確是如此,在這種情況下人類幾乎對HIV百分之百免疫。但遺憾的是,在非洲這個艾滋病肆虐的地區(qū),人們卻幾乎都沒有CCR5Δ32基因,而艾滋病在白種人中的發(fā)病率是5%~10%。一些研究者指出,CCR5Δ32是基因自然選擇的結(jié)果,這與血色病頗為類似。它為人類提供了一種防御機制抵抗腺鼠疫;但與血色病不同,目前還沒有確切的機制解釋這一現(xiàn)象。