几乎每个人在一生中都会经历烧伤,被热水烫到是一种情况贝语网校,被烤箱灼伤是一种情况,被火焰烧到也是一种情况。这种看起来普通的伤害,或许是人类进化史上极为独特的经历之一。伦敦帝国理工学院有最新研究显示,正是一次次和火焰的亲密接触,在百万年的时间跨度里深刻改写了我们的基因密码,使得人类成为地球上唯一频繁被烧伤还能存活的物种。
这个存在于发表于《生物论文》期刊里的研究,揭露了一个令人惊愕的事实,人类去跟烧伤的时候用的生物学机制,它可以说是我们祖先的生存智慧里产生出来的成果,然而它同时又演变成致使现代重度受伤却烧伤的患者呈现死亡等一类的并发症的源头所在之处。自然选择在对我们协助去抵抗轻度烧伤的期间,还埋下了在面临严重创伤时刻会出现致命问题的隐患。
与火共舞的代价
在自然界当中,绝大多数的动物对于火是唯恐避之而不及的,野生动物碰到山火之时会本能地去逃离,哪怕是聪慧程度最高的灵长类动物也不会主动去靠近火源,然而人类却存在着极大的不同,我们不但不惧怕火反而把它驯化为最情亲密的伙伴。
远古时期,考古证据清晰显示,早在160万年前的时候,直立人便极有可能已经开始使用火了。时间推移,到了78万年前之际,在以色列的格舍尔贝诺特雅科夫遗址那里,明确的烹饪证据充分表明人类祖先已然掌握了控制火的技术。自那时起始,火就成为人类生活里绝对不可或缺的一部分,从烹饪食物、取暖照明这些方面,到后来的冶金、陶瓷、蒸汽机,一直到现在直至如日常生活中常见常见不过的内燃机和发电厂。
因为这种和火的紧密关联产生了特别的风险,研究主要作者物理学家讲人类进化,也就是帝国理工学院外科与癌症系的约书亚·库迪希博士表明,烧伤是人类独有的损伤,不存在其他物种像人类这般生活在高温环境里,还常常面临烧伤的风险,从偏好热食以及沸腾的液体,再到构建现代世界的各类技术,火在人类生活中有很深的根基。
这一观点得到统计数据的支持,全球每年有超过1100万人因烧伤而需要医疗救治,其中大部分属于轻度烧伤,在发展中国家,因开放式炊火以及简陋的取暖设备,烧伤发生率更高,即便在发达国家,厨房烫伤、热水烫伤这类轻度烧伤也极为常见。
基因中的进化印记

经研究团队借助灵长类动物的比较基因组数据,发现了一系列跟烧伤反应有关联的基因,在人类身上呈现出加速进化的迹象,这些基因参与到伤口愈合、炎症反应以及免疫系统调节之中,它们的变异或许有助于我们的祖先更迅速地从轻度烧伤里恢复过来,并且抵抗感染。
烧伤以后,感染乃是主要的杀手,特别是在抗生素发明以前。人体抵御病原体入侵有第一道防线,那是皮肤,大面积皮肤被烧毁之时,细菌能够长驱直入,进而致使败血症以及多器官衰竭。远古时代,不存在现代医疗条件,一个基因变异,它能让伤口愈合得更快,抵抗感染更有效,这或许就意味着生死的差别。
研究团队所提出的理论表明,自然选择会对那些有利于在轻度到中度烧伤状况下存活的性状予以青睐。这些性状涵盖了更快的炎症反应,加速的伤口愈合进程,以及更为敏感的疼痛信号。炎症反应能够迅速地动员免疫细胞去清除坏死组织以及入侵的细菌,伤口能够快速愈合可以尽早地恢复皮肤屏障功能,而强烈的疼痛信号会促使我们快速地远离热源,防止进一步受到损伤。
李岳敏,伦敦玛丽女王大学的博士生,补充说道,他们开展的研究,提供了令人信服的证据以表明,存在于人类体内的几个与烧伤反应相关的一些关键基因中,有着独特的适应性突变情况。有了这些重要发现后,研究者就能够在未来,去探索不同人群的基因变异究竟是怎样影响烧伤反应的相关情况。并且,这些发现还可能解释出,为什么有些患者在烧伤之后愈合状态良好,而另外存在有些一部分患者,其烧伤之后愈合状态却不好这样的情况。
进化的代价
然而,进化向来都不是那种堪称完美的设计,而是充斥着妥协意味的权衡之举。那些曾助力我们祖先于轻度烧伤状况下得以存活的基因变异物理学家讲人类进化,在遭遇严重烧伤情形时,却极有可能摇身一变成为致命的弱点。
严重烧伤后的过度炎症反应,是现代烧伤医学面临的最大挑战之一。烧伤面积超过体表面积的20%时,患者往往会出现全身炎症反应综合征,进而导致血管扩张、器官灌注不足、血压下降。更可怕的是,这种过度炎症反应会致使免疫系统失调,一方面无法有效清除感染,并攻击自身组织,最终导致多器官功能障碍综合征。
典型状况之中,疤痕形成是又一示例。轻度的烧伤,要求快速愈合,目的在于防止感染,哪怕留下疤痕,也并无大碍。然而严重烧伤之后,疤痕增生并且挛缩,却造就严重的功能障碍,还有毁容的情况。部分患者的疤痕,会持续增生数年时间,致使关节活动受限,引发疼痛以及瘙痒。这般过度的修复反应,或许正是那远古时代优先确保伤口迅速闭合的进化遗留产物。

切尔西和威斯敏斯特医院的 NHS 基金会信托的整形外科顾问德克兰·柯林斯表明,知晓致使基因改变的进化驱动因素乃是烧伤研究的关键一步,这会对我们看待疤痕形成以及伤口愈合的方式产生影响。人类疤痕变异的遗传基础以及对组织损伤的反应依旧所知甚少,此项工作会为未来的研究搭建新的视角。
重新思考烧伤治疗
这项研究意义,远超越进化生物学所涵盖范围,其极有可能于根本层面,去改变我们针对烧伤展开治疗的方式。要是人类烧伤反应,的确是为轻度损伤而优化的,那么针对严重烧伤的治疗策略,便需要重新进行设计。
帝国理工学院,生命科学系的进化发育生物学教授,阿曼德·勒罗伊表示,这种烧伤选择理论,令进化生物学家如此兴奋,原因在于它提出了一种新的自然选择形式,并且这种选择依赖于文化,它属于人类本质的一部分,还是我们之前完全没有意识到的部分。
这项研究或许还能够阐释,为何直接把动物模型里烧伤的研究成果应用到人类身上,常常效果欠佳。小鼠、大鼠等实验动物,从来都未曾阅历过长期的火焰暴露选择压力,二者具有不同疾病谱系,它们的烧伤反应机制跟人类有着本质区别。这就表明,好多在动物实验里有效的烧伤治疗方法,在临床试验中失败,恐怕并非偶尔发生。
从进化的视角出发去理解烧伤,进而为个性化医疗提供了全新的思路。不同的人群,因为迁徙历史以及环境压力存在差异,所以可能在烧伤相关的基因上有着不同的变异模式。未来的研究,有可能会发现,某些人群对于特定类型的烧伤治疗反应更佳,借此实现真正意义上的精准医疗。
人类文明被火焰所点燃,我们的基因之中留下了永不磨灭的印记。这个印记向咱们提示,进化的智慧常常伴随着超乎想象的代价,去理解这种代价,说不定可以助力我们更妥善地应对往后的挑战。