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“吸血鬼”传说的真相

admin  发表于 2017年09月17日


吸血鬼的故事流传了几千年。现代人对吸血鬼的概念上要来自干Bram Stoker的传奇经典《德古拉伯爵》(Dracula),以及好莱坞塑造的那个浪漫性感的吸血流浪者,那个对阳光致命敏感,对大蒜和十字架无比痛恨的家伙。与此相反,民间传说中的吸血鬼则是一个而复活的悲剧人物。为了探索吸血鬼故事的某些真实性,研究人员推测,这些传说的灵感可能来自于一种罕见血液病(血卟啉症)的患者。在寻求治疗这种疾病的过程中,科学家无意中发现了一种治疗其他更常见的严重疾病的新方法。

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血卟啉症实际上是一种称为卟啉的色素聚积在皮肤、骨骼和牙齿中所引起的相关疾病的统称。许多卟啉在黑暗中是无害的,但可被阳光转化成腐蚀性的食肉型毒素。这种病如果不治疗,最严重的症状(如先天性红细胞生成性血卟啉症)会导致人体变形,最终变成人们想像中复活的僵尸那样恐怖的畸形一一患者的耳朵和鼻子被“吃”掉了,嘴唇和牙床受到腐蚀,露出红红的牙根,皮肤上瘢痕密布,如僵尸般惨白(反映出潜在的贫血)。因为贫血能够通过输血治疗,一些历史学家推测,在欧洲中世纪的黑暗时代,血卟啉症患者可能试图通过饮血这种偏方来治疗。姑且不论这个断言的真实性如何,那些先天性红细胞生成性血卟啉症患者肯定认识到了不可在白天冒险涉足户外。他们大概也知道要尽量避开大蒜,因为大蒜中的某些化学物质被认为会加重血卟啉症的症状,使轻微的发病变得痛苦不堪。

在努力寻求治疗血卟啉症的方法时,科学家认识到,卟啉不仅是一个治疗的对象,同时还是一个治疗的工具。如果将卟啉注射到诸如癌肿等的疾病组织内,它可以被光激活而破坏疾病组织。这种方法称为光动力疗法(PDT),它从上世纪70年代对肿瘤的束手无策发展成为今天可治疗多种恶性疾病的一种复杂而有效的手段,包括新近对黄斑变性和通常导致成年人失明的病理性近视的治疗,正在进行的研究还包括对冠状动脉疾病、艾滋病、自身免疫性疾病、移植排异和白血病等的开拓性治疗。

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神奇的光激活剂

血卟啉症和光动力治疗的关键物质,属于所有生物分子中最古老最重要的一类,它们协调着生命中两个最重要的能量产生过程:光合作用和氧呼吸。卟啉是一大家族性质相近的复合物,是同一主干结构下各种色素变体的总称,它们都有一个由碳和氮组成的中空扁平环,给铁或镁等金属离子提供了结合的空间。当金属离子在卟啉环中的嵌入呈现正确的排列时,它会催化生物学中最基本的能量产生过程。例如,在光合作用中吸收日光能量的植物色素叶绿素就是一种卟啉。还有一种亚铁原卟啉,它位于输氧蛋白血色素和其他多种对生命至关重要的酶类的中心,这些酶包括细胞色素氧化酶(它是细胞呼吸中的一个重要步骤,通过将电子转移给氧而产生能量)。

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血卟啉症的发生源于体内合成亚铁原卟啉的机制出现了缺陷。人体通过8个系列协调步骤生产亚铁原卟啉和其他卟啉,每一步骤都由一种单独的酶催化,铁是在最后的步骤中加入的。而血卟啉症的发生,是因为其中的一个步骤未出现,导致了上一步骤生成的中段复合物的堆积。人体还未进化到有效地处理这些中间体,因此通常把它们作为废物堆积在皮肤中。这些中间体不会直接损害皮肤,但它们大都会间接地引起麻烦。无金属卟啉(以及虽然含有金属但未与卟啉环结合的金属卟啉)吸收特定波长的光线就会被激活,它们的电子会跃迁到更高能级的轨道上。这些分子可以将这种扰动传递给具有某种结合键的其他分子尤其是氧分子,以产生活性单态氧和其他称为自由基的高活性、破坏性分子。换句话说,无金属卟啉没有起到好作用,倒成了破坏作用的中介,它们催化了有害类氧的生成。

光敏反应并非都有害。自古以来,人们就知道它们的益处,特别地,一些种子和果实中包含的称为补骨脂素的光激活化学物,间接地把科学家引向了对卟啉的实验。在埃及和印度,用补骨脂素治疗皮肤病已有数千年的历史,但它们第一次与现代医学相结合,是埃及开罗大学皮肤病学家E1Mofty在50年前进行的。当时他开始治疗白瘢病患者(一种使皮肤出现不规则无色素瘢块的疾病),后来他又用纯净补骨脂素加日光来治疗牛皮癣患者。当被光线激活后,补骨脂素与增生细胞中的DNA发生反应并杀死它们。

美国的两位皮肤病学家,耶鲁大学的B.Lemer和哈佛大学的B.Fitzpatrick,发现了补骨脂素的潜力。在上世纪60年代他们指出补骨脂素可被紫外线(UVA)激活,研究人员后来使用如同现在日光浴室所用的那种紫外线灯改善了补骨脂素的治疗。这种方法称为PUVA(~F骨脂素加紫外线的缩写),目前已成为治疗牛皮癣和其他皮肤病最为有效的方法之一。

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这是灭癌途径吗?

上世纪70年代早期,PUVA治疗方法的成功给美国纽约州罗斯韦尔帕克癌症研究所的J.Dougherty留下了深刻的印象,促使他考虑PUVA的某个变种是否可以有效地治疗癌症。激活的补骨脂素能杀死劣质细胞而消除炎症,但与卟啉相比它们并非有效的光激活剂。

 


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