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一滴血的信息
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一滴血很平常,无意擦破块皮肤,损失的不止一滴血。但如果运用现代科学技术,人们可以从一滴血中获得许多信息。不光是新鲜血液可测,干血也可测,甚至木乃伊的血型也可测出。有人就测定了阿留申群岛史前时期的30个木乃伊,发现有8个B型或白细胞的数目和形状,测定血红蛋白的数量,我们可以知道自己有没有炎症,是病毒病还是细菌病,也可以知道我们有没有贫血,或其它血液方面的疾病。血液中的酶和蛋白质也是鉴别疾病的有用工具。测转氨酶,我们可以知道我们的肝脏和心脏的功能是否减退,这些组织有没有受到损伤;测血脂,我们就知道我们是否要考虑高血压,心脑血管疾病的预防或治疗了。而血糖的测定则把另一个信息--糖尿病的阴影是否伸进我们健康的体魄--通知给我们。很多人认为吃盐多会引起高血压,但是也有人有不同的看法。现在验血可以查明高血压是否由于对盐敏感引起,假如是盐敏感型高血压,患者就可以通过控制摄入的盐量预防高血压了。
其次,对血样的分析可以帮助鉴别一个人,了解他的遗传背景、生活方式、寿命也许包括某种性格爱好等等。血液研究结果表明,除了同卵双生子外,两个血液完全相同的人几率仅为十亿分之一。可以说,几乎没有两个人的血液是完全相同的。因此一滴血完全可以让我们把一个人和另一个人区分开。鉴别可以包括血型,血像和DNA指纹图谱等。血型和DNA指纹图谱是一个人的特征。人体的血型分为红细胞血型和白细胞血型。兰德施泰纳首先发现了人的红血球的A、B、AB、0四种血型。决定ABO血型的A抗原和B抗原都是由H物质变来的。而H物质又是一种称为H基因的产物的作用结果。这个H基因的产物是一种酶,它像一个魔术师,能把一种蛋白质变成H物质,再把H物质变成抗原A或抗原B。这样0型血有H物质,A型血有A抗原,B型血有B抗原。进一步的研究又将这四种血型分为数十种类型。1934年到1940年间,兰德施泰纳发现了红细胞的Rh凝集原和Rh血型。1952年,血液学家丹塞特发现人体白细胞血型。此后美国免疫学家斯奈尔等人发现白细胞血型是由细胞核第6对染色体的短臂上的一组"主要组织相容性抗原复合物"基因决定的。主要组织相容性抗原复合物基因通常称为HLA基因,它们在第6对染色体上共有5个位点。这5个位点可以被许多可能的等位基因占据,形成不同的基因群。到目前为AB型。
血液最先告诉给人们的是人体的健康和疾病状况。血液理化成分的变化很早就作为诊断指标。正常的红细胞是两面凹陷的圆盘状细胞,一个健康的初生婴儿回毫升血液所含有的红细胞数超过600万个,健康的成年男子和女子则分别为5ic万左右和420万左右。白细胞有各种类型,和成熟的红细胞不同,白细胞都是有细胞核的,越老的粒细胞核分叶越多。健康的成年人的白细胞平均每毫升6qX)个左右,其中一半以上是中性粒细胞。看看红细胞和止,已经知道HLA基因群有92种,不同等位基因间互相组合,在理论上可以达到5万种以上的HLA抗原。因此,两个无关的个体,很难有相同的IILA表现型。因为决定HLA的基因群是紧密连锁的,所以它们能一起传递给后代。体细胞中,存有HLA基因位点的两条同源染色体。一条来自母亲,一条来自父亲,每条染色体的HLA基因,分别控制产生不同的HLA抗原,因此在具有相同抗原可能性上,兄弟姐妹之间相同的概率要大于父母与子女之间的概率。发现HLA的科学家获得了1980年的谱贝尔医学奖。
据说白细胞血型还可以决定人们活多久,决定他们的抗病能力,甚至决定他们最终会得哪些病。人类的一些疾病的确与一定的HLA基因型和血型有着某种关系。强直性脊椎炎是一种关节疾病,病人关节中的韧带发炎和硬化,最终会引起关节融合。得这种疾病的人90op都有HLA.B27的等位基因,而正常人有此基因的不到8%。
HLA与肿瘤有关,HLA过少的人容易得鼻咽癌、淋巴瘤、白血病、肺癌、乳腺癌。ABO血型也与某些疾病有关,0型个体就容易得十二指肠溃疡。有的科学家相信血型和体质有关,还为此开列了适应不同血型的食谱。现在科学已经认定每个人的血型是由遗传决定的,是不能更改的,所以血型已经作为人事档案管理的一个依据。通过红细胞血型和白细胞血型可以鉴别一个人,由于分型技术烦琐,目前仍多用ABO血型。
对司法侦破来说,只分ABO血型未免大粗略了。有一个办法又快又精细,这就是DNA指纹图谱。做指纹图谱时,要用特定的酶将血细胞中的遗传物质DNA在特定部位断开,得到大大小小的DNA片段的混合物,再用某种物理方法将这些片段分开,得到一个图谱。由图谱我们可知每个DNA片段的大小和含量。由于分离很精细,两个DNA片段只差一个碱基都能分开,所以每个人的DNA指纹图谱都不会完全相同。但是在核心序列上,同一家族的图谱是完全一致的。比较图谱,可以确定亲缘关系,可以帮助寻找犯罪嫌疑人。世界上最早一起用DNA指纹图谱进行亲权鉴定的案例发生于1985年。一名加纳男孩要求与英国母亲团聚,移民局先做了17种血型鉴定,结果表明男孩和那位英国妇女有亲缘关系。但移民局不肯断定他们之间有亲子关系。最后,双方同意转交莱斯特大学的杰福星司教授做血液DNA图谱分析,这才使男孩能回到英国和母亲团聚。现在DNA指纹图谱已经得到广泛应用。
一滴血可以给出一些特征物质例如血红蛋白的含量,用仪器分析就可以得出图谱或含量,这也称为血像。共同的生活习惯和环境可以产生相似的血像。例如,长期生活在青藏高原地区的人的血红蛋白就可能比常年生活在海边的人多一倍。长期营养不良的人的血液中的铁和叶酸的含量会很低。所以通过一滴血可以知道一个人的生活方式。
一滴血可以帮助挑选优秀的体育人才。伦敦大学心血管遗传中心的蒙哥马里博士研究与耐力有关的基因,他选择了一批新兵,一批登山运动员,让他们进行不同的训练。士兵们在军营中摸爬滚打,经受为期Ic周的大强度军训,登山运动员要不带氧气瓶,依靠自己的耐力登上
7 (X米以上的高峰。坚持下来的有 75%。训练完成后,对他们中的校校者,进行血样分析和DNA测试。他发现所有成功者的血管紧张素肽转移酶的分布都有某种共同的特征。负责血管紧张素肽转移酶分布的基因有两种,分别称为互和D,l减少酶量,D增加酶量。互和D的比例影响耐力。至少有一个1的人比有2个D的人的耐力要高。
一滴血可以让我们了解一个人的祖先。血型是可以遗传的。如果一个人是0型血,那么决定这个人的父母双方的血型的遗传物质中至少或A或B是隐性的基因,因此血型可以揭示亲缘关系。不同种族和不同地区的人的血型频率各有特色,而这种频率代代相传,成为民族的特点,如果两个民族通婚,经过长时间后,血型频率也会发生变化。追踪某个特征蛋白或基因,可以揭示一个家族,一个民族,一个种族的来源和变迁。血红蛋白是血液中最丰富的蛋白质,由于遗传变异,人类血红蛋白已经产生了三百多个变种。其中有些可以引起严重疾病。比如一种血红蛋白失常的分子病只出现在地中海沿岸和东南亚一些国家,现在在另一个地方的某个人群或某个家族中发现,那么就可以推测这个人群或这个家族的祖先可能是地中海沿岸或东南亚一带的土著。这方面的发现很多,法国著名血液病专家伯拉德就曾通过一个特别的患血红蛋白异常的贫血病人,推测到他是地中海沿岸摩尔人的后代,并由此开创了用血液揭示地球上人类迁移之谜的研究。与此同时,法国另一位著名专家拉菲和黎巴嫩塔来勒教授则通过研究复杂的摩西人的血液,证明黎巴嫩所有摩西人来自同一祖先,而在此以前,不同地区的摩西人彼此不认同,认为他们来自不同的祖先。人们很早就怀疑印第安人是从亚洲迁移到美洲的,但是过去只有形貌和某些解剖学证据。现在,由于伯拉德和其它科学家做了血液分析,证实了美洲的印第安人的祖先是远古时期东亚居民,他们可能是沿着白令海峡来到美洲的。通过对血液样本的基因分析,新西兰科学家则发现澳大利亚土著毛利人和太平洋波利尼西亚人的祖先在中国。他们的祖先可能沿台湾起,一个岛接一个岛地迁移,由菲律宾,印尼到了波利尼西亚,最后到达新西兰。
一滴特殊病人的血的最新最重要价值是提供人类遗传疾病基因。许多人类基因都是通过分析特殊血的白细胞的DNA确定的。
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