自愈的概率
池塘浮渣的永生學
革新往往來自出人意料的角度。醫學史上大量新發現都始於差錯、失誤和節外生枝,而這些枝節可能是某個長期未解之謎的意外答案。在高中生物課堂上,你或許就聽到過這樣一個經典故事。一位不是很愛乾淨的細菌學家終於開始清理他最近用過的細菌培養皿了。培養皿裡是一種最常見的致病菌:金黃色葡萄球菌。實驗結束後,這位細菌學家只是把長著細菌的培養皿堆在水池子裡,在最終清理消毒時才逐一打開培養皿的蓋子。在打開一個培養皿後,眼前的景象讓他猶豫了一下,沒有立即將培養皿丟進清洗液中。仔細觀察後,他發現培養皿中的細菌被某種黴菌感染了。這也不算罕見,他的實驗室經常亂糟糟的,這種事情很可能發生。但奇怪的是,黴菌似乎殺死了周圍的細菌。
亞歷山大·弗萊明沒有將那個被黴菌汙染的培養皿丟回水池。他穿過實驗室,調整好顯微鏡,然後發現了青黴菌,這是人類第一種抗生素——青黴素的有機載體。青黴素的發現是一個徹頭徹尾的意外。很久以後弗萊明回憶了這個稍不留心就會被錯過的關鍵性時刻:“當我在1928年9月28日黎明時分醒來時,我當然沒想到自己能發現世界上第一種抗生素並由此徹底改變醫學界。但那天我好像就這麼做了。”
我們無法確切地知道青黴素被開發成為藥物之後挽救了多少生命,有研究人員估計這一數字約為2億,並且還在不斷增長。有時候我忍不住想,如果弗萊明當時毫不猶豫地把那個培養皿丟進了清洗液,那醫學界還需要花費多少時間才能找到致命傳染病的治療方法?而在這期間又有多少人會喪生?簡·肖從末期狼瘡中康復的例子,以及其他所有案例都像那個培養皿。我們應該吸取經驗:仔細觀察,而不是丟掉這些生物學上的“意外”。
還有曾獲得諾貝爾獎的分子生物學家伊麗莎白·布萊克本。她的靈感來源非常出人意料:池塘浮渣。
布萊克本的研究對象是端粒——染色體末端的保護帽。端粒與裹在鞋帶尾巴上起保護作用的塑料尖端類似,會保護染色體不被磨損破壞。布萊克本選擇研究四膜蟲,這是一種單細胞的原生動物,通常被稱為“池塘浮渣”。這種生物碰巧有很多端粒。與弗萊明不同,布萊克本在選擇這種“培養皿”的時候就想從中發現一些新東西,但她沒想到自己會發現一種以前完全未知的生物化合物,並且其中可能藏著健康和衰老的關鍵秘密。
染色體本質上就是DNA的貯存櫃,其中收納著細胞行使功能所需的全部關鍵信息,包括每個細胞的“操作說明”——這份“說明書”能夠指導心臟細胞成為心臟細胞,T細胞成為T細胞……所以,染色體非常重要!
同時,除了極少數例外,細胞的壽命並不像人的壽命那麼長。為了維持人體生命,細胞必須再生,也就是製造自己的副本來進行相同的工作。有沒有聽說過人體每七年就會更新一次的說法?這聽起來像模像樣,所以傳播得頗為廣泛——七年過去,細胞全部再生,“砰”的一聲,你又是一個嶄新的自己了。但這個說法並不精確。由於功能差異,不同的細胞壽命不同,有些(如皮膚細胞、結腸細胞、精子)只能存活幾天,有些則能存活數年,某些類型的細胞(如肌肉和神經細胞)很少再生,還有極少數特定細胞(如腦細胞)會伴隨你一生。但整體來看,細胞確實是不斷再生的。人體由上萬億個細胞組成(最新的估計是37.2萬億個),你活著的每一刻,細胞都在不停複製自己,來維持你的心跳與呼吸,點亮神經末梢的電脈衝。
細胞每次複製時都必須精確地依照“說明書”(染色體)來行動,端粒則幫助“說明書”保持完整。或者說,端粒在完全損耗前會幫助“說明書”保持完整。端粒就像鞋帶尾巴上的塑料小帽一樣,也會磨損。每次細胞分裂並複製DNA的時候都會造成一點點端粒損耗,讓端粒越來越短。最終,當端粒完全磨損,染色體暴露在外,細胞要麼會成為具有促炎性的身體隱患,要麼就會死亡。這次就是真正的死亡了。
端粒損耗越快,人體衰老越快。衰老越快,就越容易患上和年紀相關的疾病。細胞的死去會帶來肉眼可見的影響:皮膚細胞死去時會在臉上留下細絲和皺紋,頭髮中相關細胞的死亡會讓髮色變得灰白,免疫細胞的死亡讓人更容易受到炎症和疾病的侵害——不僅僅是感冒和流感等普通傳染病,還包括心血管疾病、阿爾茨海默病、糖尿病和癌症等更加嚴重的疾病。
端粒損耗和細胞的徹底死亡看似無法避免,但也不完全如此。布萊克本注意到有些人的端粒損耗速度很快,但有些人對細胞循環往復的複製再生週期適應得很好。為什麼會有這種差異呢?
線索就藏在四膜蟲中。布萊克本和學生卡羅爾·格雷德選擇四膜蟲作為研究對象,既因為四膜蟲的染色體數量極其龐大,也因為四膜蟲的染色體有一種驚人現象:端粒不僅不會隨著染色體的複製而縮短,有時候反而會伸長。
布萊克本和格雷德在四膜蟲體內發現了一種含量特別高的蛋白酶,正是這種無名的神秘蛋白實現了四膜蟲染色體的“永生”。布萊克本和格雷德將這種蛋白命名為端粒酶。他們還發現,人體中也存在端粒酶,只不過含量沒那麼高罷了。
所以長生不老的秘訣就是往身體裡倒一桶端粒酶?不是的。研究發現,端粒酶在人體中的行為表現與在單細胞生物中不同。在人體內,高水平端粒酶含量與惡性腫瘤的關係十分密切,這種看似衰老與死亡的魔法解藥的東西,過量時也會致人死亡,這就是過猶不及的道理了。我們需要保持端粒酶含量的平衡,不多不少才剛剛好。人工增加端粒酶可能帶來疾病的風險,但我們可以大力保護人體自己產生的天然端粒酶。同時,布萊克本和格雷德還發現,遺傳因素之外,導致端粒酶失衡、端粒脆弱不堪、早早就被損耗掉的最重要影響因素,是壓力。
小劑量的應激激素皮質醇有益健康,但與端粒酶類似,皮質醇含量長期過高會帶來糟糕的後果。持續分泌的皮質醇會破壞端粒酶,導致端粒隨著細胞的分裂和複製迅速縮短。由於端粒酶和皮質醇含量存在差異,兩個出生時間相同的人可能具有不同的生物學年齡,衰老和疾病發展的速度也由於壓力水平的差異而不同。這項發現證實了本森和其他一些先輩試圖宣揚的理念:慢性壓力是衰老和疾病的前兆,能否恢復副交感神經興奮狀態是一個生死攸關的問題。
亞歷山大·弗萊明說:“我沒有發明青黴素。自然發明了它,我只是偶然間發現了它的存在。”同樣,端粒酶也是自然的偉大創造,但很多人沒有保護滋養它,反而在無意中讓這種有益健康的長生不老藥從體內消失了。如果我能從布萊克本的發現中汲取經驗,改善醫學實踐方法,這一發現也許能像青黴素一樣挽救許多人的性命。
我並不是在討論長生不老或延年益壽,我想說的是關於布萊克本所謂的“健康期”的延長。布萊克本將人的一生分成了兩個階段:健康期(有精力、活力、生命力的生命時期)與帶病期(疲憊、患病和看得見死亡的時期)。布萊克本認為,降低慢性壓力與體內皮質醇水平來維持系統中端粒酶的健康平衡,可以顯著延長人體健康期,讓我們獲得更好的疾病抵抗力,在生物學上更年輕。
讀到這裡,你可能開始擔心自己的健康期已經不可逆轉地縮短了,因為你已經在交感神經興奮的戰鬥或逃跑狀態中生存了太多年,註定要帶著磨損縮短的端粒和殘破啞火的染色體繼續生活。
然而,日常習慣和生活方式的簡單調整就能中止磨損,啟動修復進程。比如,布萊克本與心理學家艾麗莎·埃佩爾博士的共同研究發現,規律性短時正念和冥想能夠打破長期的交感神經興奮狀態,立竿見影地減緩細胞衰老的速度,讓端粒酶開始再生。當細胞變得更健康,你也會變得更健康。
多年以前,在本森將超驗冥想的概念引入放鬆反應時,他就意識到了壓力對於健康的巨大影響。現在我們更加明確地知道了壓力與健康的關係。在研究端粒時,布萊克本和埃佩爾發現幾周的生活小調整——比如練習放鬆反應、進行日常鍛鍊或其他能緩解壓力的活動,都足以改善人的端粒狀態。這還只是最基本改變帶來的效果,再深入些就很有可能幫助我們接近那些案例中的人們所達到的成就。
我見過的很多經歷了自發緩解的人都是在做出重大生活改變時,在診斷後到恢復前的這段時間裡,大幅削減了自己的壓力。癌症晚期的克萊爾放棄了侵入式療法,原因之一就是與其他等待死亡的病人一起坐在無菌候診室裡會給她帶來巨大的心理壓力,而她想要與自己深愛的人一起度過生命中剩下的短暫時光。朱尼珀發現朝九晚五的固定工作會加重她的自身免疫性疾病,因此選擇了離開。新工作仍然充滿艱難與挑戰,但時間足夠靈活,可以讓朱尼珀以治療活動(瑜伽、羅爾芬、陪伴孩子們)為中心來安排自己的日程。簡則離開了給她造成極大壓力和焦慮的環境(不健康的婚姻和青春期子女帶來的巨大痛苦)。這些改變人生的決定與自發緩解發生的時間吻合,我認為這不是巧合。
遠離壓力源看上去是一個顯而易見的解決方案,但是許多壓力根本無法避免——它們就是生活的一部分。我們都要通勤、付賬單、處理生活中的瑣碎雜事,並不存在一個可以讓這些紛擾通通消失的魔法世界。還有艱難但高回報的職業道路,時刻讓我們神經緊張的年幼孩子,以及我們深深地愛著關心著的年邁父母……人們當然不希望離這些“煩惱”而去。所以,如果我們所珍視愛惜的東西成為生活中最大的壓力,我們該怎麼辦呢?如何確定什麼樣的壓力才是有益的呢?