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人类最初关于输血的尝试
1900年奥地利医学家卡尔·兰德斯坦纳首次发现了血型,并因他的研究于1930年获得了诺贝尔生理学医学奖。从那时起,科学家开发出了更强大的工具来探索血型生物学。他们发现了一些关于血型的有趣线索——例如追踪人类的祖先,以及探索血型对健康的影响。尽管如此,我觉得在很多方面血型仍然十分神秘。科学家还没有得出一个好的答案来解释血型的存在。
多亏了这项医学史上最伟大的发现之一,我才知道自己是A型血。医生只有知道了血型,才能够通过输血来拯救病人的生命。但在历史的大部分时期,把一个人的血液输给另一个人只是一个狂热的梦想罢了。
文艺复兴时期,医生想象过如果将血液注入病人的静脉将会发生什么。有人认为这能够治疗各种疾病,甚至精神错乱。最终在17世纪,几位医生试验了这个想法,却带来了灾难性的后果。一位法国医生将小牛的血液注射进了一个疯子体内,他随即开始出汗并呕吐,还排泄出跟烟囱灰同样颜色的尿液,再次输血之后该男子死亡。
这些灾难性的事故导致了在接下来的150年里输血的名声都很糟糕。即使到了19世纪,也只有少数医生敢于尝试。其中之一是一位名叫詹姆斯·布伦德尔的英国医生。像他所处时代的其他医生一样,他眼睁睁看着许多女病人因为分娩时大出血而身亡。1817年,一位病人死亡之后,他觉得自己对当下的状况难辞其咎。
“我忍不住考虑,病人很有可能会通过输血活下来。”他后来写道。
布伦德尔开始着手设计一套由漏斗、注射器和导管组成的系统,可以将血液从捐献者身上输入情况不佳的病人体内。将装置在狗身上进行试验后,布伦德尔被请到一位即将因失血过多而死的病人床前。
几位捐献者提供了近400毫升血液,布伦德尔将其注射进了男子的手臂。输血过后,病人告诉布伦德尔他感觉好多了——“没那么晕了”,但两天之后他死了。
即便如此,这次的经验使布伦德尔深信输血能够极大地造福人类,此后几年他继续为绝望的病人输入血液。总之,他共给病人进行过10次输血,只有4位病人活了下来。
其他医生也进行过输血实验,成功率也很惨淡。各种方法都试过了,包括19世纪70年代尝试用牛奶输血(毋庸置疑,这样做是徒劳而危险的)。
血型的发现
布伦德尔相信人类只能输入人的血液,这个想法没错。但他不知道关于血液的另一个关键事实:人类只能输入其他特定人的血液。
19世纪早期的输血为何会失败,最初的线索是血液結块。19世纪末期,科学家发现,把不同人的血液在试管中混合时,有时候红细胞会凝结在一块。但因为血液通常来自病人,科学家认为血液凝结成块是某种病理,不值得研究。没人想到去查看健康人的血液是否凝结,直到卡尔·兰德斯坦纳想知道会发生什么。他很快就发现健康人的血液混合物有时候也会凝结。
兰德斯坦纳开始着手研究血液凝结模式。他从实验室成员那里采集血液,也包括他自己的,把每份样本分离成红细胞和血浆,然后将血浆与另一人的血细胞混合。
兰德斯坦纳发现,血液凝结只会出现在将特定人的血液混合的时候。在试验完所有组合之后,他将样本分成了三组,并随意命名为A型、B型和C型。之后C型被重命名为O型,几年后其他研究人员发现了AB型。20世纪中期,美国研究员菲利普·列文发现了血液分组的另一种方式——根据是否有Rh血型因子进行分类,在兰德斯坦纳拟定的字母末尾,用加号或减号说明一个人是否有这种因子。
当兰德斯坦纳将不同人的血液混合时,他发现结果遵循一定的规律。如果他将A型的血浆与A型其他人的红细胞混合,血浆和血细胞仍然是液体。这一规律同样适用于B型的血浆和红细胞。但如果兰德斯坦纳将A型的血浆与B型的红细胞混合,血细胞就会凝结(反之亦然)。
而O型的血液不同。当兰德斯坦纳将A型或B型的红细胞与O型的血浆混合时,血细胞会凝结。但他将A型或B型的血浆加入O型的红细胞中,却不产生凝结。
兰德斯坦纳不知道究竟是什么使得血型各不相同。后来,科学家发现,每个血型的红细胞表面都由不同的分子构成。例如在我的A型血中,细胞由两层分子构成,就像两层楼的房子一样,一楼叫作H抗原,二楼叫作A抗原。
B型血的红细胞二楼的分子形状与A型血不同。而O型血的红细胞是“单层平房”:只有H抗原,别无其他。
一个人的免疫系统会熟悉他或她自己的血型。如果人们输血输错了血型,他们的免疫系统就会做出愤怒的反击,就好像血液是外来入侵者一样。这条规则的唯一例外是O型血。O型血只有H抗原,在其他血型里也有。对A型或B型血的人来说,H抗原是很熟悉的。这种熟悉使得O型血的人成为通用捐献者,对血液中心来说,他们的血液特别宝贵。
兰德斯坦纳的发现为安全、大规模的输血开辟了通道。即使到了今天,血库也在采用这种细胞凝结的基本方法作为一种迅速、可靠的血型测试办法。
血型与疾病之间的神秘联系
医生最初注意到血型与不同疾病之间的联系是在20世纪中期。“仍有许多血型与感染、癌症和一系列疾病之间的联系被发现。”威斯敏斯特大学的帕梅拉·格林威尔称。
从格林威尔那里我发现,A型血使我患上几种癌症的风险增高,例如某些类型的胰腺癌和白血病。我也更容易患上天花、心脏病和严重的疟疾。而另一方面,其他血型的人也必须面对患上其他疾病的风险增高,例如O型血的人更有可能患溃疡或跟腱断裂。
血型与疾病之间的联系有种神秘的随意性,科学家也只是刚开始研究其背后的原因。例如多伦多大学的凯文·凯恩和他的同事一直在研究为什么O型血的人比其他血型的人更不容易患上重症疟疾。他们的研究表明,O型血人的免疫细胞能够更容易地识别出感染的血细胞。
而血型与跟血液无关的疾病之间的联系更让人费解。以诺如病毒为例,这种讨厌的病原体是游轮上的杀星,它可以在数百位乘客中肆虐,造成剧烈的呕吐和腹泻。它可以通过入侵肠道细胞造成上述影响,而不触及血液细胞。尽管如此,人们的血型也会影响他们感染诺如病毒特定菌株的风险。
这个谜题的答案可在一个事实中找到:血细胞并不是唯一产生血型抗原的细胞。它们也会产生于血管壁、呼吸道、皮肤和毛发细胞当中。许多人甚至会在唾液中分泌血型抗原。诺如病毒则是通过侵入肠道细胞产生的血型抗原而使我们生病。
然而,只有当诺如病毒的蛋白质紧密附着在细胞的血型抗原上时,它才能侵入这个细胞,所以,有可能诺如病毒每个菌株的蛋白质都只能紧密附着在特定的血型抗原上,而非其他。这可以解释为什么我们的血型能够影响哪些诺如病毒的菌株会使我们生病。
这可能也是一个解释为什么各种血型都经历了数百万年的线索。我们的灵长类祖先被关在一个无边无际的笼子里与无数病原体做斗争,其中包括病毒、细菌和其他敌人。有些病原体可能已经适应了不同的血型抗原。对最常见血型适应得最好的病原体也会混得最好,因为它们有更多的宿主可以感染。不过,它们也会通过杀死宿主而逐渐毁掉这一优势。与此同时,稀有血型的灵长类动物会繁衍兴旺,这要归功于它们的血型对某些敌人的防护。
当我考虑这个可能性的时候,我的A型血仍像孩童时期一样令我感到困惑,但这是一种给我带来快乐的深层困惑。我意识到,我之所以是A型血的原因,最终可能与血液毫无关系。
(《飞碟探索》卡尔·季默/文)
1900年奥地利医学家卡尔·兰德斯坦纳首次发现了血型,并因他的研究于1930年获得了诺贝尔生理学医学奖。从那时起,科学家开发出了更强大的工具来探索血型生物学。他们发现了一些关于血型的有趣线索——例如追踪人类的祖先,以及探索血型对健康的影响。尽管如此,我觉得在很多方面血型仍然十分神秘。科学家还没有得出一个好的答案来解释血型的存在。
多亏了这项医学史上最伟大的发现之一,我才知道自己是A型血。医生只有知道了血型,才能够通过输血来拯救病人的生命。但在历史的大部分时期,把一个人的血液输给另一个人只是一个狂热的梦想罢了。
文艺复兴时期,医生想象过如果将血液注入病人的静脉将会发生什么。有人认为这能够治疗各种疾病,甚至精神错乱。最终在17世纪,几位医生试验了这个想法,却带来了灾难性的后果。一位法国医生将小牛的血液注射进了一个疯子体内,他随即开始出汗并呕吐,还排泄出跟烟囱灰同样颜色的尿液,再次输血之后该男子死亡。
这些灾难性的事故导致了在接下来的150年里输血的名声都很糟糕。即使到了19世纪,也只有少数医生敢于尝试。其中之一是一位名叫詹姆斯·布伦德尔的英国医生。像他所处时代的其他医生一样,他眼睁睁看着许多女病人因为分娩时大出血而身亡。1817年,一位病人死亡之后,他觉得自己对当下的状况难辞其咎。
“我忍不住考虑,病人很有可能会通过输血活下来。”他后来写道。
布伦德尔开始着手设计一套由漏斗、注射器和导管组成的系统,可以将血液从捐献者身上输入情况不佳的病人体内。将装置在狗身上进行试验后,布伦德尔被请到一位即将因失血过多而死的病人床前。
几位捐献者提供了近400毫升血液,布伦德尔将其注射进了男子的手臂。输血过后,病人告诉布伦德尔他感觉好多了——“没那么晕了”,但两天之后他死了。
即便如此,这次的经验使布伦德尔深信输血能够极大地造福人类,此后几年他继续为绝望的病人输入血液。总之,他共给病人进行过10次输血,只有4位病人活了下来。
其他医生也进行过输血实验,成功率也很惨淡。各种方法都试过了,包括19世纪70年代尝试用牛奶输血(毋庸置疑,这样做是徒劳而危险的)。
血型的发现
布伦德尔相信人类只能输入人的血液,这个想法没错。但他不知道关于血液的另一个关键事实:人类只能输入其他特定人的血液。
19世纪早期的输血为何会失败,最初的线索是血液結块。19世纪末期,科学家发现,把不同人的血液在试管中混合时,有时候红细胞会凝结在一块。但因为血液通常来自病人,科学家认为血液凝结成块是某种病理,不值得研究。没人想到去查看健康人的血液是否凝结,直到卡尔·兰德斯坦纳想知道会发生什么。他很快就发现健康人的血液混合物有时候也会凝结。
兰德斯坦纳开始着手研究血液凝结模式。他从实验室成员那里采集血液,也包括他自己的,把每份样本分离成红细胞和血浆,然后将血浆与另一人的血细胞混合。
兰德斯坦纳发现,血液凝结只会出现在将特定人的血液混合的时候。在试验完所有组合之后,他将样本分成了三组,并随意命名为A型、B型和C型。之后C型被重命名为O型,几年后其他研究人员发现了AB型。20世纪中期,美国研究员菲利普·列文发现了血液分组的另一种方式——根据是否有Rh血型因子进行分类,在兰德斯坦纳拟定的字母末尾,用加号或减号说明一个人是否有这种因子。
当兰德斯坦纳将不同人的血液混合时,他发现结果遵循一定的规律。如果他将A型的血浆与A型其他人的红细胞混合,血浆和血细胞仍然是液体。这一规律同样适用于B型的血浆和红细胞。但如果兰德斯坦纳将A型的血浆与B型的红细胞混合,血细胞就会凝结(反之亦然)。
而O型的血液不同。当兰德斯坦纳将A型或B型的红细胞与O型的血浆混合时,血细胞会凝结。但他将A型或B型的血浆加入O型的红细胞中,却不产生凝结。
兰德斯坦纳不知道究竟是什么使得血型各不相同。后来,科学家发现,每个血型的红细胞表面都由不同的分子构成。例如在我的A型血中,细胞由两层分子构成,就像两层楼的房子一样,一楼叫作H抗原,二楼叫作A抗原。
B型血的红细胞二楼的分子形状与A型血不同。而O型血的红细胞是“单层平房”:只有H抗原,别无其他。
一个人的免疫系统会熟悉他或她自己的血型。如果人们输血输错了血型,他们的免疫系统就会做出愤怒的反击,就好像血液是外来入侵者一样。这条规则的唯一例外是O型血。O型血只有H抗原,在其他血型里也有。对A型或B型血的人来说,H抗原是很熟悉的。这种熟悉使得O型血的人成为通用捐献者,对血液中心来说,他们的血液特别宝贵。
兰德斯坦纳的发现为安全、大规模的输血开辟了通道。即使到了今天,血库也在采用这种细胞凝结的基本方法作为一种迅速、可靠的血型测试办法。
血型与疾病之间的神秘联系
医生最初注意到血型与不同疾病之间的联系是在20世纪中期。“仍有许多血型与感染、癌症和一系列疾病之间的联系被发现。”威斯敏斯特大学的帕梅拉·格林威尔称。
从格林威尔那里我发现,A型血使我患上几种癌症的风险增高,例如某些类型的胰腺癌和白血病。我也更容易患上天花、心脏病和严重的疟疾。而另一方面,其他血型的人也必须面对患上其他疾病的风险增高,例如O型血的人更有可能患溃疡或跟腱断裂。
血型与疾病之间的联系有种神秘的随意性,科学家也只是刚开始研究其背后的原因。例如多伦多大学的凯文·凯恩和他的同事一直在研究为什么O型血的人比其他血型的人更不容易患上重症疟疾。他们的研究表明,O型血人的免疫细胞能够更容易地识别出感染的血细胞。
而血型与跟血液无关的疾病之间的联系更让人费解。以诺如病毒为例,这种讨厌的病原体是游轮上的杀星,它可以在数百位乘客中肆虐,造成剧烈的呕吐和腹泻。它可以通过入侵肠道细胞造成上述影响,而不触及血液细胞。尽管如此,人们的血型也会影响他们感染诺如病毒特定菌株的风险。
这个谜题的答案可在一个事实中找到:血细胞并不是唯一产生血型抗原的细胞。它们也会产生于血管壁、呼吸道、皮肤和毛发细胞当中。许多人甚至会在唾液中分泌血型抗原。诺如病毒则是通过侵入肠道细胞产生的血型抗原而使我们生病。
然而,只有当诺如病毒的蛋白质紧密附着在细胞的血型抗原上时,它才能侵入这个细胞,所以,有可能诺如病毒每个菌株的蛋白质都只能紧密附着在特定的血型抗原上,而非其他。这可以解释为什么我们的血型能够影响哪些诺如病毒的菌株会使我们生病。
这可能也是一个解释为什么各种血型都经历了数百万年的线索。我们的灵长类祖先被关在一个无边无际的笼子里与无数病原体做斗争,其中包括病毒、细菌和其他敌人。有些病原体可能已经适应了不同的血型抗原。对最常见血型适应得最好的病原体也会混得最好,因为它们有更多的宿主可以感染。不过,它们也会通过杀死宿主而逐渐毁掉这一优势。与此同时,稀有血型的灵长类动物会繁衍兴旺,这要归功于它们的血型对某些敌人的防护。
当我考虑这个可能性的时候,我的A型血仍像孩童时期一样令我感到困惑,但这是一种给我带来快乐的深层困惑。我意识到,我之所以是A型血的原因,最终可能与血液毫无关系。
(《飞碟探索》卡尔·季默/文)