互动科普

基因时常被用于解释美国黑人的高血压发病率。然而，非洲人的高血压发病率却并不高。这一差异证明了基因和环境的相互作用。

几乎所有美国人的血压都会随着年龄而稳步升高，其中近1／4的人穿过分界线而成为高血压患者。高血压又能悄悄地促进心脏病、中风和肾功能衰竭的发生，从而在每年约50万起死亡中起到某种作用。在这一方面，美国黑人的状况还要可怕——35％的美国黑人患有高血压。更糟的是，高血压在美国黑人中的致命性特别强，美国黑人的20％的死亡率可归因于高血压，其比例高达美国白人的两倍。

对于美国黑人与白人的这一差异，一种流行的解释认为由于某种尚未弄清的遗传构成上的原因，美国黑人“天生地易患”高血压症。这一解释不能令人满意。事实上，正如我们将在下文中证明的那样，它令人困惑，而没有准确地反映现有的证据。相反，这种推论似乎是从多数公共卫生研究的种族主义性质得出的，这种公共卫生研究时常天然地倾向于强调种族或遗传特征的重要性的过分简化的解释。在这里，种族成了疾病存在的根本原因，而不是被看作其它许多影响着疾病进程的因素(譬如说社会经济地位之类)的代表。

我们认为，要想较为正确地认识美国黑人的高血压高发病率，就必须摒弃关于种族的传统假说。应当承认，高血压是多种不同的途径造成的结果，其中包括各种外部因素(如紧张或饮食)，内部生理因素(调节血压的生物系统)以及涉及血压控制的基因之间的复杂的相互作用。只有弄清了上述模型的所有这三层之间的相互联系，科学家们才能正确地了解高血压的发病原因。然后，上述认识才能使研究人员成功地解决为何美国黑人的高血压发病率如此之高以及如何妥善治疗所有患者等问题。

一种弄清不同的环境因素的相对重要性的方法，是使截然不同的环境下的人的遗传背景保持不变并关注其生活环境或行为上的差异。这种研究不可能进行得很完美，尤其是在大量美国人至少具有一种，时常是多种已知的发生高血压的行为上的危险因素的情况下，这类因素包括过度肥胖，高盐饮食，长期性的精神紧张，怠动和酗酒。在某种程度上，高血压病因研究的局面有点类似于试图在一个人人都是烟民的社会里确定肺癌的致病原因。如果没有不吸烟者作为研究的对照组，研究人员永远无法知道吸烟对肺癌有如此深远的促进作用。

过去的教训

为了打破僵局，笔者决定把研究的焦点转移到非洲。1991年，我们开始了一项针对散居异地的非洲人——16世纪至19世纪期间被迫移居的西非人——的研究计划。在世界史上这可耻的一章当中，非洲西海岸的欧洲奴隶贩子据估计买下或掳获了多达1千万的非洲人并把他们转运到到加勒比地区和美洲地区，在那里，他们和白人及美洲土著人逐渐融合了。如今，在整个西半球，到处都有西非人的后裔。

相当长的一段时间以来，科学家们就已知道，除了亚马孙平原和南太平洋地区的一些地区以外，西非农村地区的高血压发病率比世界上其它任何地方都要低。另一方面，美国和英国的黑人的高血压发病率则是世界上最高的。上述变化暗示，欧洲黑人和美国黑人的某种环境因素或生活方式上的因素——而不是一种遗传因素——是使之高血压患病率大大上升的根本原因。

为了阐明上述地区黑人高血压发病率高的根本原因，我们在尼日利亚，喀麦隆，津巴布韦，圣卢西亚，巴巴多斯，牙买加和美国的社区中建立了研究机构。随着研究计划的进行我们把关注的焦点放在尼日利亚，牙买加和美国上，因为在某种意义上这三个国家使我们能够获悉西非人从本国西迁的医学效应。在各个地点，我们都对随机取样的人作了检查，以确定高血压及常见危险因素(如高盐饮食，或过度肥胖或怠动之类)的总出现率。

不出所料，上述三个社会之间的差异果然很大。我们在伊巴丹大学医学院的同事的帮助下，对尼日利亚的一个社区作了调查，该社区处在伊博奥拉区的农村地区。该社区的人普遍实行多偶婚，因而其家庭往往既复杂又庞大；平均说来，每一位妇女育有5个孩子。伊博奥拉区的居民一般都很瘦，从事仅够糊口的繁重农活，所摄饮食为传统的尼日利亚饮食，以稻米，薯类和水果为主。

撒哈拉以南非洲各国都没有关于死亡率和预期寿命的正式记录。然而，根据当地研究结果，假定传染病——尤其是疟疾——是主要致死原因。我们的研究表明，伊博奥拉区的成年人其年死亡危险率在1%-2%之间，按西方的任何标准来看都是很高的，而那些活到了较大年岁的伊博奥拉人的血压没有随着年龄而升高，即使有高血压发生，发病率也很低。

相反，牙买加是一个新兴的工业国，其传染病危险率却很低，而慢性病发病率却高于尼日利亚。牙买加人的家庭结构已朝着背离非洲的父权制方向发展，大量的家庭以妇女为家长，并且家庭规模都很小，时常是破裂的，长期失业往往使男子受到排斥并降低了他们的社会地位。农事和其他耗费体力的职业是牙买加人通常的职业。而牙买加人的饮食则是本地食物和现代商品的结合，尽管贫穷是牙买加人的普遍现象，但由于他们的心血管病和癌症的发病率较低，牙买加人的预期寿命反而比美国黑人长6岁。

在作为大都会的芝加哥地区，我们调查了其居民主要为黑人的梅伍德市的情况。该社区的许多年龄较大的成年人都是出生于美国南部。有趣的是，北迁似乎大大增进了这些人的健康和经济地位。重工业的符和工会会章的工作为男子提供了最佳机遇，而妇女也加入了劳动大军，从事一系列的职业。该社区的人流行的饮食属于典型美国饮食——盐高脂肪也高，这一代人如今已进入成年的晚期，其预期寿命已大大提高，尽管在过去10年里，进展并不平衡。

相似与差异

在我们找出这些对比鲜明的文化的例证时，我们注意确保我们所研究的人有着相似的遗传背景。我们发现，作为我们研究对象的美国黑人和牙买加黑人其遗传背景平均来说有75%与尼日利亚人相同。在上述共同遗传背景下，他们之间的一些重要差异凸显出来了。

首先，他们的高血压发病率大不相同——属于农村地区的这一组尼日利亚人只有7%患有高血压，而城市地区黑人的高血压发病率则显著升高，在接受调查者中，约有26%的牙买加人和33%的美国黑人或是患有高血压，或是正在服用降压药。此外，随着我们穿过大西洋，高血压的某些危险因素也越来越常见，从非洲到牙买加再到美国，体重指数（BMI）一直稳步上升，正如盐平均摄入量一样。我们对上述数据的分析表明，与尼日利亚人相比，美国黑人的高血压发病危险率显著上升，而其中的40—50.96%可以由过度肥胖而缺乏运动和不良饮食得到解释。

此外，食盐摄入量上的差异也很有可能促使高血压发病危险率过高。事实证明，对于估量变化的社会和环境对相对稳定的基因库的影响，散居异地的非裔人已起到强有力的作用。我们的研究还提出了这样一个问题：对于所有各种肤色的人来说，血压升高是否现代生活方式所带来的几乎不可避免的危害呢？人类的心血管系统是在非洲的农村这样一个地理环境下演进出来的，在那里，过度肥胖非常罕见，食盐摄入量适度，饮食中的脂肪摄入量很低，而大量的体力活动则是生活所必需的。如今，以务农谋生的非洲人生活方式并没有变，至少从上述几个方面来看没有多大改变我们发现就以这种方式生活的人来说血压几乎没有随年龄而升高。并且实际上没有发现动脉粥样硬化的情况结果，非洲以务农谋生的人为流行病学家们提供了一个绝好的对照组，可把他们与生活在更为现代化的社会的人群相比较。

我们发现，令人不安的是，即使只是轻微地背离上述基本条件，也会导致高血压患病危险率显著增高。例如，尼日利亚伊巴丹市人的血压大大高于附近的农村地区，尽管两者的过度肥胖和盐摄入量的总比率只有很小的差异。其它差异(如精神压力和缺乏体力活动)也有可能有助于解释这种增高。

精神压力和社会压力极其难以测定，尤其是在不同的文化之间然而，少有异议的是，北美和欧洲的黑人面临着一种独特的压力——种族歧视。目前尚不知道种族歧视对血压有着何种长期性影响；然而，值得注意的是，加勒比的某些地区——包括特立尼达，古巴和波多黎各的10%农村地区——的黑人其血压平均值几乎和其它种族群体完全相同。尽管这不过是一种推测，但或许与美国大陆相比，上述社会的种族间关系对心血管系统的损害确实较少。

环境的作用

作为流行病学家，我们希望，在得出何种因素导致高血压患病危险率上升一类描述性结论的基础上，进一步更为密切地观察环境性危险因素和生物学性危险因素如何相互作用而导致高血压的发生。生理学家至今未能弄清机体调控血压的各个细节。不过，他们已知道，肾脏在血压调控上起着某种关键的作用，其作用途径是控制钠离子——来源于饮食中的食盐，即氯化钠——的浓度，而氯化钠则又影响着血量和血压。

从人的饮食含钠量惯常地低时进化和演变过来以后，人的肾脏就已形成一种保有这种关键的离子的巨大能力随着肾脏不停地滤除血液中的废物，肾脏例行地将高达98％的经过肾脏的钠保留下来，然后最终又使钠离子返回到血流之中。然而，当肾脏的含钠量过高时，肾脏又会将过量的钠排到血液中，从而导致血压升高。肾脏含盐过多也会损伤其内在的滤除机制，而导致血压持续升高。

为弄清我们的患者的肾脏调节机体钠平衡的功能，我们决定测定一种有助于调节血压的重要生化通道的活性。称为“肾素—血管紧张素—醛固酮系统”(rennin-angiotensin-aldoterone，简称“RAAS”。根据所涉及的3种化合物的名称命名)的这一系列复杂的化学反应有着调节血流中血管紧张素这种蛋白的含量的净效应。血管紧张素在体内行使着一系列的功能，如促进血管收缩(血管收缩使血压升高)和激起另一种关键的化合物醛固酮的释放(醛固酮能增加肾脏对钠离子的重摄取)之类。总之，高度活跃的RAAS通道同血压的升高有关系。

我们采用的探查患者的RAAS特性的方法很简便，这种方法所测定的是血样中的化合物“血管紧张素原”——RAAS的第一步所涉及的化合物之一——的含量(参见下图)。测定血管紧张素原的一个好处是，与该通道其它短寿命的化合物不同，血管紧张素原总是以相当稳定的含量在血流中循环。

不出所料，我们发现，一般说来，血管紧张素原的含量越高，则血压很可能也越高，尽管这种关系在妇女中不那么强烈(雌激素的差异对妇女的血压似乎也有影响)。此外，随着我们的关注从尼日利亚转向牙买加再转到美国，正如同高血压的发病率一样，我们所研究的各个群体的血管紧张素原平均含量也在显著升高，并且这种模式可见于男、女两性。

我们的研究结果表明，一些高血压的患病危险因素可以通过增加血管紧张素原的血液含量而促使该病发生，尤其是过度肥胖可以通过这种方式而促致慢性高血压。例如，研究结果证明，体脂肪过多，相应地人体内血管紧张素原的血液含量也会升高。并且，就我们的研究组而言，过度肥胖的发生率升高也或多或少地伴有高血压和血管紧张素原的增多。当然，上述相关关系并不一定就证明它们之间存在因果关系，但所收集到的研究结果的确暗示，过度肥胖至少可以通过促使血管紧张素原产量升高而部分地促进高血压的发生。

来自基因的线索

遗传研究结果似乎为血管紧张素原过多对促使高血压发生所起的作用提供了某些程度的支持，科学家们发现，一些人带有产生血管紧张素原的基因的变异形式，正是等位基因导致血管紧张素原含量升高。令人感兴趣的是，带有上述等位基因的人往往患有高血压的危险率也较高。几年以前，犹他大学及法兰西学会的研究人员报道说，分别称为235T和174T的两种血管紧张素原的等位基因与白人后裔的血管紧张素原血液高含量乃至高血压有联系。然而上述科学家并不知道，是上述等位基因本身对调控血管紧张素原的含量起着某种作用，还是这些等位基因仅仅只是和其它一些有着更强作用的等位基因一起，经遗传而得来的标记。

我们必须强调的是，发现了与高血压患病危险率增高有联系的基因，并不等于找到了这种病的患病原因。同时，它也不等于说带有这种基因的某些人群注定会患高血压症。研究人员已经确定，遗传因素能够解释25％-40％的人与人之间的血压差异，并且许多基因——或许多到10种-15种——能在这种差异上起到某种作用。因此，上述数据表明，单独一种基因只能促致人与人之间大约2％-4％的血压差异，并且基因是否促致高血压的发生很大程度上还取决于“表达”上述促致高血压的特性所必需的环境影响是否存在。

笔者本身所取得的遗传研究结果似乎说明了这种论点，在一项非常令人困惑的结果中，我们发现，美国黑人的235T等位基因的出现率是美国白人的两倍，而和未带有这种等位基因的其它黑人相比，带有这种等位基因的黑人其高血压患病危险率似乎并没有增高。在我们所研究的尼日利亚人中，我们确实发现，带有235T等位基因的人其血管紧张索原含量略有升高，然而，这一因素同样没有导致高血压患病危险率增高。此外，我们所检测的非洲人中，90％带有235T等位基因，然而，正如同早先注意到的那样，该社区的高血压患病率极低(我们所研究的所有各个群体其174M等位基因的出现率都是相同的)。

事实很有可能是，血管紧张素原的高含量并不足以导致黑人后裔患高血压症。要引起高血压，可能还必须有其它一些因素——遗传上的生理上的或环境上的——的作用。另一方面，这种等位基因可能没有对所有种族群体高血压的发生起到同样重要的作用。

谜底

尽管我们的研究结果表明，至少在一个方面，环境(即后天)可同遗传(即先天)相互作用，改变人的生理状况而导致高血压。但上述结果也同样突出的表明，要从中得出总括一切的结论是危险而错误的。显而易见的是，既没有一种等位基因也没有一种环境因素能够解释高血压的发病原因以及美国黑人高血压发病率高的现象。虽然带有给定的等位基因构成的人可能易患高血压，但正如我们对散居异地的黑人的研究结果所突出表明的那样，只有在一定的环境下，这样一个人才会患高血压。目前研究人员仍然面临的挑战，是要揭示各个具体的遗传因素和环境因素对高血压的影响，从而找出一个个谜底，以弄清这些因素共同导致慢性高血压的无数途径。

目前，高血压所导致的死亡数约占世界死亡总数的7％，并且这一数字无疑会随着更多的社会采取工业国的生活习惯和生活方式而进一步增大。由于我们不可能回到我们进化的起始点，因而科学必须引导我们找出另外的办法。对接触传染的认识带来了人类历史上的卫生革命。当研究人员认识到人一生的饮食习惯对胆固醇代谢的重要影响时，心脏病也就成了一个容易控制的问题。而要预防和治疗高血压病，人类就必须对基因和环境如何共同破坏血压调控机制有一个更充分更全面的认识。

我们同样认为，要更为正确地认识美国黑人高血压发病率高这一问题，科学界就应当重新估量把人类划分为各个人种和种族的所谓意义——许多学科都认为，所谓种族的观念根本就没有生物学基础；相反，他们认为，种族的观念反映了社会的差别，而不是科学上容易确定的差别。例如，很久以前，体质人类学家就停止了把人类划分为各个种族(即亚种)的尝试，然而医学和流行病学等学科却仍然认为种族的命名具有生物学上的意义，声称种族的观念不仅可用于区别人类的种群，还可以用来解释某些疾病的流行现象。然而，他们在其研究中采用的种族上的分类并没有以严格的科学标准为基础，而是建立在官僚主义的基础之上，如美国的人口调查所采用的分类。

在研究人员极力反对把种族的观念强加于科学之际，我们绝不能忘记其社会意义。我们所生活的世界，是一个把人类划分为种族而使之蒙上不幸的阴影的世界。种族主义的有害影响搅乱了探查高血压之类的疾病对美国的少数民族群体的影响途径的所有研究。然而，随着我们继续探查危险的外部因素(如压力和过度肥胖之类)与同血压调控有关的基因的复杂的相互作用，研究的结果应能为我们所有的人提供指导，而不论其肤色如何。

【张牛 译 郭凯声 校】