古麗加瓦,汪琪
(1.阿勒泰地區人民醫院,新疆 阿勒泰;2.黑龍江省醫院,黑龍江 哈爾濱)
進化兒科學(evolutionary pediatrics)是從進化的角度、時間的因素研究小兒疾病的醫學科學,它不僅是進化醫學或達爾文醫學的分支學科,而且是進化生物學與現代兒科學相交叉的學科[1,2]。進化兒科學認為血液是生命進化的產物,原始單細胞生物生活在海洋中,進化為多細胞生物時其細胞外液為類似海水的鹽溶液,當出現循環系統后,血管內的血漿除鹽溶液外,還溶入了血細胞——即血液。小兒歷經胎兒期、新生兒期、嬰兒期至青春期等不同的階段,其血細胞也經歷不同的演變過程,由此形成的疾病更有特異之處。在此我們應用進化兒科學理論探討小兒血液系統疾病的幾個問題。
人類的造血器官在胚胎期3 周時始于中胚葉的卵黃囊,6 周后過渡到肝脾,4 個月至出生后又轉移到骨髓。胎兒造血器官的變化、更迭是現代醫學之迷[3]。達爾文(Darwin)的進化論認為,現今的物種起源于共同的祖先,通過自然選擇,即在生存斗爭中適者生存。??藸枺℉aeckel)的生物重演律認為,生物的胚胎發育過程是物種進化歷程的重演,個體的生長發育過程也是生物進化歷程的重演。由此進化兒科學認為:胎兒造血器官的遷移過程正是人類進化歷程的重演。單細胞和多細胞生物沒有血液循環;節肢動物開始有血液流動;魚類在肝、脾和腎臟造血;兩棲類、鳥類和哺乳類動物才在骨髓等部位造血。人類始于胎兒期的造血過程,就是生物界的進化歷程。人類的血細胞由造血干細胞增殖、分化為各種成熟的血細胞,歷經原始階段、幼稚階段和成熟階段。其變化規律為:胞體由大變小,胞核由大到小或無,胞質由少漸多,細胞分裂從有到無。在自然界中也是如此:魚類的紅細胞為長橢圓形,鳥類為雙凸橢圓形,哺乳類為雙凹圓盤形;胞體也由大變小,胞核也從有到無。
早產兒從母體子宮內到子宮外的生活過程,類似于兩棲類動物從水中過渡到陸地的階段。首先,早產兒的造血器官處在從肝脾至骨髓的轉換過程中,即肝脾造血功能提前撤退,而骨髓造血功能相對不足。其次,早產兒的促紅細胞生成素(Erythropoietin,EPO)處在由肝臟向腎臟轉移的過程中,胎兒早中期EPO 主要由肝臟的單核和巨噬細胞合成,而在晚期則由腎臟合成[3]。現代醫學認為出生時氧分壓從25-30 mmHg 急驟升至90-95mmHg,可使血液中EPO 降低,導致紅細胞生成減少。再次,早產兒的紅細胞壽命較短,通常早產兒為40-60 天,新生兒為60-90 天,成人為120 天。臨床觀察發現早產兒胎齡越小,貧血出現越早、持續時間越長、程度越嚴重。治療早產兒貧血除補充鐵、葉酸和維生素B12等紅細胞合成的原料外,更應注重補充EPO,以調節骨髓造血功能。臨床觀察到早產兒貧血患兒早期使用EPO 可改善貧血狀況,減少輸血次數[4]。
在軟體動物及節肢動物等無脊椎動物血液的血淋巴中,銅與蛋白結合為血藍蛋白(血藍素),可與氧可逆性結合,因其血液含銅呈藍色;在魚類及兩棲動物等脊椎動物的血液紅細胞中,鐵與原卟啉結合成血紅素,血紅素與珠蛋白結合為血紅蛋白,因其紅細胞含鐵呈紅色。由此可見,鐵是脊椎動物血液中紅細胞的合成原料,如果鐵缺乏則會引起血紅蛋白合成障礙、紅細胞攜氧不足、組織器官缺氧等病理改變。動物的體重與紅細胞的壽命呈正相關,鼠類的紅細胞壽命為40 天,人類為120 天,馬和牛為150 天[5,6]。動物的體重越小,紅細胞的壽命越短,新陳代謝率越快,所需的鐵元素也越多。與成人相比,嬰兒更易患本病,防治本病時補充鐵元素的量也更多。開展健康教育和添加輔食營養素等措施,可有效預防本病[7]。
胎兒期白細胞主要來源于二個部位:胚胎6-8 周后由肝、脾、胸腺和淋巴結等部位開始產生淋巴細胞和單核細胞,主要承擔機體的免疫功能;同時,骨髓開始產生中性粒細胞,主要負責防御感染的作用。胎兒在母體內的環境中處于無菌狀態;胎兒出生后,新生兒的皮膚、呼吸道和消化道等屏障器官均處于有菌環境,極有可能遭受病原微生物感染。因此新生兒在出生時會出現生理性中性粒細胞增多癥[8],以防御感染的發生。即生后6-12 小時白細胞可達21-28×109/L,然后逐漸下降,生后1 周時降至12×109/L 左右。現代醫學觀察到小兒白細胞的分類處于動態變化的過程中,主要是中性粒細胞與淋巴細胞比例的變化。出生時中性粒細胞約占65%,淋巴細胞約占30%;此后中性粒細胞比例下降,至生后6 天時兩者比例相等(第一次交叉);嬰兒期淋巴細胞占優勢;學齡前期中性粒細胞逐漸增多,至6 歲時兩者比例又相等(第二次交叉);以后中性粒細胞占優勢,至成人期均為中性粒細胞多于淋巴細胞。EP 認為小兒白細胞的“兩個交叉”現象,揭示了人類的生長發育與外界環境相適應的進化過程。即初生時、6 歲后中性粒細胞增多,以應對可能發生的微生物感染;嬰幼兒及學齡前期小兒淋巴細胞增多,以特異性免疫功能為主。同時,由于中性粒細胞相對較少,此階段的小兒易于發生感染性疾病。
感染相關性粒細胞減少癥:臨床觀察到小兒感染病毒、支原體等病原微生物后會出現中性粒細胞減少或缺乏[9]。注射腎上腺素進行藥物試驗時,中性粒細胞可增高或恢復正常,這稱為假性粒細胞減少癥,提示中性粒細胞由(骨髓)貯存池進入到(血液)循環池后,附著于(血管壁)邊緣池過多所致。進化兒科學認為小兒發生本病的原因為:一是嬰幼兒中性粒細胞與淋巴細胞的比例在兩次交叉期間,其中性粒細胞處在低谷期、計數相對較低,且易于發生感染;二是當病毒等感染發生時機體是在淋巴細胞輔助下產生抵抗病原微生物的炎癥反應,而中性粒細胞則采取回避狀態,以使機體耐受病原微生物的侵害[10]。機體抵抗與耐受病原微生物是生物進化的結果,抵抗策略可以減少病原微生物的數量、減輕對機體的侵害;耐受策略并不減少病原微生物,但可減輕對機體的負面影響。因此,臨床治療本病時并非以提升中性粒細胞、抵抗感染為目的,而應通過減少對機體的損傷、抑制炎癥反應開展治療。
魚類、兩棲類和鳥類等非哺乳動物的血液中僅有血栓細胞,沒有血小板;而人類等哺乳動物有巨核細胞,其胞漿裂解脫落形成的細胞質塊為血小板。由此可見血小板是動物進化的產物。從新生兒到成人,血小板均由骨髓生成,且數量均等不變,具有凝血功能。
免疫性血小板減少癥:當機體被某些病毒等病原微生物感染后,可產生相應的抗體,這類抗體本應用來清除病原微生物,但它卻誤傷了血小板—與血小板膜發生交叉反應,使其易被單核-巨噬細胞系統清除;這類抗體還作用于骨髓中的巨噬細胞,導致其生成障礙,進而使血小板生成減少。現代醫學證實此類抗血小板抗體主要為IgG。EP 認為IgG 等免疫球蛋白的產生是生物進化的結果:無脊椎動物僅有吞噬細胞,可進行非特異性免疫反應;魚類已有胸腺和淋巴細胞,可完成特異性免疫反應;當禽類有了腔上囊,才可產生特異抗體;哺乳動物能產生IgM、IgG 和IgA;人類還可產生IgD 和IgE 等5 類免疫球蛋白,使體液免疫更加成熟完善[11]?,F代醫學應用糖皮質激素、丙種球蛋白和抗-D 免疫球蛋白等治療,均是通過抑制抗血小板抗體IgG 的功能而發揮作用[12]。
總之,我們應用進化兒科學分析小兒血液系統疾病,試圖為現代兒科學提供新理論和新方法。