與壽命長(zhǎng)短密切相關(guān)的“超級(jí)基因”

駱昌芹

誰(shuí)能長(zhǎng)壽，誰(shuí)將短命?這個(gè)問(wèn)題的答案似乎與被稱作“超級(jí)基因”的復(fù)雜的脫氧核糖核酸有關(guān)。

“超級(jí)基因”的免疫功能

目前，科學(xué)界對(duì)超級(jí)基因最感興趣的，是它在免疫方面起的作用。斯奈爾是第一個(gè)描述超級(jí)基因的人。他給它起了一個(gè)正式的名稱：主組織適應(yīng)復(fù)合體。他說(shuō)：“超級(jí)基因是大自然之書的獨(dú)特一節(jié)。我們目前正在試圖找出它的含義。”

超級(jí)基因是斯奈爾和他的一個(gè)英國(guó)同事彼得·戈勒爾在研究老鼠時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的。早在20世紀(jì)40年代，斯奈爾就想弄明白：為什么在有些動(dòng)物之間移植器官能夠成功，而在同一種類的其他動(dòng)物之間就不成功。

斯奈爾曾花了5年時(shí)間培育出現(xiàn)代生物學(xué)研究中最有用的實(shí)驗(yàn)品之一——同屬近親繁殖的老鼠。它們的系別不同，但只有一個(gè)基因不一樣。利用這些特殊的老鼠，他對(duì)不同系別的動(dòng)物進(jìn)行比較，找出了它們是如何使移植器官能夠存活或被排斥的原因。這一獨(dú)創(chuàng)性的技術(shù)使他發(fā)現(xiàn)了一組能決定組織適應(yīng)性的基因物質(zhì)，這就是超級(jí)基因。

斯奈爾等提出了一個(gè)理論：超級(jí)基因在器官移植中發(fā)生的作用，可能是一種免疫現(xiàn)象。1964年對(duì)白血病研究的結(jié)果，也說(shuō)明了超級(jí)基因的免疫作用。紐約的斯龍·凱特琳紀(jì)念癌癥中心的愛(ài)德華特·波伊斯、法朗克·理利和勞伊德·奧爾特用不同系別的老鼠進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了超級(jí)基因與病毒性白血病的易感性之間有重要聯(lián)系。但是，一直到60年代后期，斯坦福大學(xué)的休·麥克德維才結(jié)論性地指出：老鼠的免疫作用是同超級(jí)基因有聯(lián)系的。哈佛大學(xué)的巴魯伊·貝納塞拉夫在天竺鼠身上進(jìn)行試驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)了類似的聯(lián)系。現(xiàn)在已經(jīng)弄清楚，超級(jí)基因控制著身體識(shí)別和消滅異物的能力。

不過(guò)，不論外來(lái)的病毒或細(xì)菌多么危險(xiǎn)，免疫系統(tǒng)自己是不對(duì)它作出反應(yīng)的。作為入侵者的病毒或細(xì)菌必須首先進(jìn)入一個(gè)活細(xì)胞，只有當(dāng)外來(lái)的抗原出現(xiàn)在細(xì)胞表面，并莫名其妙地同超級(jí)基因制造的一個(gè)用來(lái)識(shí)別的自生分子在一起時(shí)，免疫系統(tǒng)才能識(shí)別入侵者，并向它發(fā)起進(jìn)攻。

但是，有些超級(jí)基因自生分子對(duì)免疫系統(tǒng)的作用，明顯地比其他超級(jí)基因自生分子更有效。最驚人的例子之一，是牙科病例。倫敦蓋尼醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一種能使牙齒腐爛的真菌目乳桿菌科鏈球菌族細(xì)菌的抗原產(chǎn)生的快速免疫反應(yīng)，主要發(fā)生在具有超級(jí)基因自生分子DRW6、l、2、3的人的身上，而在遺傳上不那么幸運(yùn)的人，對(duì)那種細(xì)菌的反擊卻要慢100倍至1 000倍。

“超級(jí)基因”跟疾病的聯(lián)系

超級(jí)基因的復(fù)雜性和多態(tài)性，對(duì)于人的生存是有利的。由于每個(gè)人的超級(jí)基因自生分子的排列都不相同；全人類中不同的人相應(yīng)地有不同的易受攻擊性。一部分人的超級(jí)基因自生分子可能使他們的免疫系統(tǒng)對(duì)病毒A特別有效，而對(duì)病毒B不那么有效；另一部分人可能抵抗病毒C、D、E，而對(duì)病毒A則無(wú)抵抗力。大家知道，一種超級(jí)基因自生分子在20%至25%中國(guó)血統(tǒng)的人身上都有，但在高加索人中一個(gè)都沒(méi)有。歐洲東部的阿什肯納齊猶太人身上的超級(jí)基因的樣式，同歐洲西部的塞法迪克猶太人身上的不同。重點(diǎn)在于，沒(méi)有哪一種病毒能消滅整個(gè)人類，正是因?yàn)槌?jí)基因的多態(tài)性能防止這種災(zāi)難的發(fā)生。

在最近十年中，科學(xué)研究人員已開(kāi)始把一些超級(jí)基因自生分子同一些特殊的疾病聯(lián)系起來(lái)。最有說(shuō)服力的例子是：高加索患急性關(guān)節(jié)僵硬脊椎炎的病人中，90%的人身上有超級(jí)基因B27自生分子的遺傳。

病理學(xué)家洛伊·華爾福特和他的同事卡特琳·霍爾在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動(dòng)物的細(xì)胞的遺傳物質(zhì)遭到損傷時(shí)，它的超級(jí)基因能夠影響修補(bǔ)的速率。他們已經(jīng)證明，這種脫氧核糖核酸的修補(bǔ)速率，有助于決定那動(dòng)物能活多久。例如，白唇猴的修補(bǔ)速率低，只能活l2年，而人類的修補(bǔ)速率很高，因此能活得比其他任何動(dòng)物都長(zhǎng)。超級(jí)基因同保護(hù)細(xì)胞免遭老化損傷的主要酶有關(guān)。