全球 4 亿人吃了豆瓣酱要发病,美武士体实验揭开了原形

2021-09-11

来源:把科学带回家

文 | 七君

本文转载自微信公多号 " 把科学带回家 "(ID:steamforkids),原文首发于 2021 年 9 月 9 日,原标题为《全球 4 亿人吃了豆瓣酱要发病,原理由美武士体实验揭开》,不代外瞭看智库不都雅点。

你或者你的朋侪是否有如许的经历?吃过豆瓣酱后,或者闻到樟脑丸、喝了汤力水后,身体不太安详,比如尿液颜色变深,呼吸舒徐?

倘若你这几条都中,你能够和全世界的 4 亿人相通,都带有一栽稀奇的基因 debuff,绝对不克碰蚕豆成品,比如豆瓣酱(豆瓣酱,尤其是四川豆瓣酱清淡是用蚕豆制作的)、樟脑丸、汤力水等物质。

蚕豆。图片来源:pixabay

很早曩前人们就发现蚕豆和其他食物不太相通。

古希腊人和罗马人认为蚕豆是阴间料理,说蚕豆不祥,并将蚕豆用于葬礼仪式。古希腊著名数学家、形而上学家毕达哥拉斯还稀奇厌倦蚕豆。他不做科研的时候就想方设法骂蚕豆,还号召属下的门徒一首无视蚕豆。毕达哥拉斯主义的门徒甚至被不准吃蚕豆、挑到蚕豆,或注视蚕豆。

毕达哥拉斯和蚕豆有怨。图片来源:wikipedia

直到 2500 年后,蚕豆的邪性才被科学破解。

实际上,全球有 5% 的人,也就是 4 亿人吃不了用蚕豆制作的豆瓣酱,一吃就要发病,这是由于他们患有一栽世界上最常见的遗传性酶匮乏症——葡萄糖 -6- 磷酸脱氢酶匮乏症。这栽病也叫蚕豆病,由于它能够由蚕豆引发。

葡萄糖 -6- 磷酸脱氢酶简称 G6PD,G6PD 是一栽存在于一切细胞中的酶,它参与葡萄糖的分解过程,具有间接的抗氧化功能,而编码着 G6PD 的就是 G6PD 基因。

不过,一些人的 G6PD 基因展现了变异,这导致他们体内匮乏 G6PD。在面临氧化压力的情况下,他们的身体就会出状况。

由于运输氧气的红细胞本身就面临很高的氧化压力,它们专门容易受到 G6PD 匮乏的影响。因此 G6PD 匮乏的人一旦面临氧化压力(比如吃了蚕豆),最先暴毙的就是他们的红细胞,他们会展现溶血逆答,产生黄疸和深色尿液等等症状。

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不过呢,G6PD 基因的版本专门多(G6PD 基因至稀奇 130-160 个突变),一些突变比较恶,另一些则比较温暖,因此即使都患有蚕豆症,行家的病情也纷歧样主要。

现在能确定的是,男孩子比女孩子更容易患上 G6PD 匮乏症,更容易吃了蚕豆而颤抖,由于 G6PD 基因位于 X 染色体上。

由于男性的体细胞只有 1 条 X 染色体,而且这条染色体来自他母上,只要他母上 G6PD 匮乏,男孩子就一定 G6PD 匮乏。女孩子由于有两条 X 染色体,而每个体细胞里只有 1 条 X 染色体活跃(负责制造蛋白质),因此女孩 G6PD 匮乏的风险和危害就比男孩幼许多。

蚕豆制作的零食兰花豆。图片来源:wikimedia

可是,G6PD 和蚕豆又有什么相关呢?

事情要从可恶的蚊子,以及美军的一段遵命现在的标准看惨无人道的人体实验黑历史说首。

二战期间,在东亚打仗的美军深受蚊虫困扰,由于蚊子会传播疟疾。

实际上,有四栽疟原虫能造成人类疟疾,其中两栽(间日疟原虫 Plasmodium vivax 和恶性疟原虫 Plasmodium falciparum)是最厌倦的。恶性疟原虫造成的疟疾物化得快,但病程也短,固然致物化率高,但病人清淡只发病一次。间日疟原虫引发的间日疟造成的疟疾异国前者那么主要,但是被感染者会逆复发病。在宁靖洋战场上通走的正是间日疟。

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间日疟消耗美军的战斗力,让进度条主要拖戏。在 1942-1945 年间,美军通知称,疟疾使其亏损了约 8 百万人日(1 人日 =1 个工人 1 天的做事量)。而在 1943 年,在宁靖洋战区承担主要角色的美国陆军将领道格拉斯 · 麦克阿瑟曾说:" 每个能打仗的师背后还有一个由于疟疾躺在医院里的师和一个在康复的师,这场仗会拖很久。"

在 20 世纪 20 年代,从金鸡纳树树皮和树根中挑取的奎宁是治疗疟疾的唯一药物,因此它成了主要的军事战略物资。而在 20 世纪初,金鸡纳树种植区主要分布在爪哇和苏门答腊,那里生产的奎宁占全球市场的 95%。

爪哇和苏门答腊曾是荷兰的殖民地。可是在 1942 年,这片荷属东印度地区被日军攻陷,盟军失踪了奎宁的供答。各国于是起祖先工相符成抗疟疾药物。

在如许的背景下,1941 年 7 月 30 日,美国科学钻研与开发办公室(OSRD)成立了专攻军事医学题目的医学钻研委员会 ( CMR ) ,并最先筹一致系列的疟疾和药物钻研。

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就如许,1950-1962 年间,芝添哥大学和美国伊利诺伊州戒备级别最高的伊利诺伊州监狱(Illinois State penitentiary)在美军的声援下最先用罪人进走人体实验。

芝添哥大学的钻研者教育了携带疟原虫的蚊子后,再用蚊子叮咬罪人,或给罪人注射疟原虫。为了钻研疟疾是否能经由过程消化道和血液感染,他们甚至让罪人饮用用某个患者的血液,或用此人的血液为其他罪人注射。

1950 年,监狱人体实验展现了宏大挺进。那年,哥伦比亚大学研发出了一栽抗疟疾的新药伯氨喹(Primaquine)。伯氨喹现在是常见的抗疟疾药物,而它的 " 临床试验 " 正是在伊利诺伊州监狱的罪人身上实现的。

固然研发历史并不但彩,但伯氨喹却给医学钻研留下了珍贵的遗产,并解开了围绕着蚕豆的谜团。这是由于,在行使了这栽药物后,10% 的黑人罪人展现了溶血症,但是另一些罪人却异国这栽症状,异国症状的罪人大都是白人。

参与了这项军方钻研、后来成为美国著名病理学家的恩斯特 · 比尤特勒 ( Ernest Beutler ) 回忆:" 吾们清新只有黑人对伯氨喹敏感,但是黑人却不会得疟疾,于是吾们用黑人钻研溶血症,用白人钻研疟疾。"

在 1953-1954 年间,比尤特勒和同事发现抗疟疾药造成溶血症的因为和基因相关:行使了伯氨喹后会展现溶血症的患者携带 G6PD 基因的突变。

现在吾们清新,G6PD 匮乏症主要出现在黑人而不是白人身上是由于,G6PD 匮乏症具有抗疟疾的不测功能。疟疾高发区的人会由于 G6PD 匮乏而获得演化上风,因此疟疾高发区和 G6PD 匮乏地区高度重相符。地中海、南亚和非洲正是疟疾高发区,这也是为什么在非洲裔美国人中,G6PD 匮乏的男性占 12%,超过全球平均程度。

G6PD 匮乏症分布,蓝色外示高发。吾国的 G6PD 匮乏症人群约占 2.1%,南方比北方多。图片来源:www.who.int/malaria/publications/atoz/WHO-testing-for-G6PD-2016-presentation.pdf

因此在 60 年代,伊利诺伊州监狱的科研项现在转向了 G6PD 匮乏症,而那里的钻研也成了药物敏感性实验的样板。

钻研者们用铬 51(Cr51)标记红细胞,钻研抗疟疾药物对血液的影响。他们发现,携带 G6PD 基因突变的非裔男性罪人在服用了伯氨喹后,红细胞大量缩短,陷入 " 危险的溶血性贫血 " 中。根据这些行使非裔罪人做的钻研,后来用于美军士兵的伯氨喹剂量被调整了。

这些在伊利诺伊州监狱里诞生的钻研遵命现在的伦理标准一定饱受指斥,但是在谁人年代,相关论文很快发外了出来。《科学》就在 1956 年发外了那项竖立了 G6PD 匮乏和溶血症因果相关的钻研。这些钻研也成为 G6PD 基因匮乏症和抗疟疾药物方面的标杆。

竖立了 G6PD 匮乏和溶血症因果相关的钻研发外在 1956 年的《科学》上。

原形上,2015 年世界卫生构造(WHO)公布的伯氨喹行使指南(Policy brief on single-dose primaquine as a gametocytocide in Plasmodium falciparum malaria)中,就清晰指出参考了伊利诺伊州监狱的钻研。

而在实验室之外筛查 G6PD 匮乏的常用测试手段——荧光斑点测试(fluorescent spot test)也是比尤特勒在伊利诺伊州监狱里进走疟疾钻研时发明的。

比尤特勒在伊利诺伊州监狱钻研期间发明的荧光斑点测试(fluorescent spot test):G6PD 活性越高,血液的荧光色越强。图片来源:(DOI)10.1186/1475-2875-12-112

也是在伊利诺伊州监狱的钻研发外后,1957 年以色列的钻研者们首次发现,食用蚕豆后产生的溶血症也是 G6PD 匮乏导致的。正本,和抗疟疾药物相通,蚕豆含有蚕豆嘧啶葡糖苷等强氧化剂,会对 G6PD 匮乏的人工成超高的氧化压力,让他们的红细胞早物化,从而发病。

G6PD 弱点症患者不克行使樟脑丸,由于樟脑丸所含的萘会诱发患者溶血。图片来源:wikimedia

话说回来,固然蚕豆症是世界上最常见的遗传性酶匮乏症,但大无数 G6PD 匮乏的人并不清新本身的 G6PD 基因版本和行家纷歧样。他们只有在吃了蚕豆、某些药物(如含有奎宁的汤力水),或闻到樟脑丸(所含的萘会诱发蚕豆病患者溶血)后才会展现逆答。在尝试这些物质之前,他们 DNA 的原形不息暗藏在黑黑中。

从这个意义上来说,毕达哥拉斯说的没错,蚕豆是真 · 黑黑料理。

封面来源:pixabay

参考原料:

https://docs.qq.com/doc/DVFZiQUpZRU9RYUJv

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