心脏健康的基因密码
■[英]沙恩·E.哈丁
在众多影响心脏健康的先天因素当中,首要的就是基因,这是因为基因是构建人体的蓝本。这种影响最直接的表现,就是由单基因突变引发的心脏病,比如心源性猝死、心脏扩大或心脏结构的先天性异常。这些疾病都是由我们体内单个基因突变导致的,病因直接,症状明显,很好排查。
不过从比例上看,由单基因突变引发的心脏病是相对罕见的,因为人体的各项生理特性往往由许多基因共同决定。比如,对智力或身高施加影响的基因有很多,但没有哪个基因能独自对智力或身高产生决定性影响。
心脏也是如此。绝大多数由基因引发的心脏疾病,都很难归结于单一基因,它们往往是众多基因共同影响的产物。我们一方面难以确定具体都有哪些基因参与其中,另一方面更难根据已知的风险基因对一个人的患病概率作出判断。未来只有不断加深对心脏病的遗传分析,才能不断接近问题的答案。
“二次打击”效应的存在,更是让基因与心脏病之间的关系变得复杂化。什么是“二次打击”呢?科学家在研究那些有遗传性心脏病的家族时发现,不同的家族成员可能有完全相同的基因突变,但症状却完全不同,比如有些人病得很重,有些人则完全没有发病。研究人员认为,造成这种差异的原因,有可能是个人生活方式的不同,也有可能是基因的二次变异,这些因素统称为二次打击。基因突变也好,二次打击也罢,单拎出来一项对心脏可能没什么影响,但二者一结合,情况就不一样了。
以肌连蛋白的基因突变为例展开说说。肌连蛋白是心脏里的一种特殊蛋白质,它像一个小弹簧,能在心跳间隙让心肌细胞得到放松。研究人员发现,在患有扩张型心肌病的人群中,有1/4的患者发生了肌连蛋白突变,乍一看,这种突变的危害似乎很明显。但当研究人员开始大量筛查人群时,发现很多健康人体内也携带着这种突变,于是他们继续寻找让人患病的其他线索,并最终发现了多种形式的二次打击。比如过量饮酒本身不会导致扩张型心肌病,但携带肌连蛋白突变的人如果过量饮酒,就会明显增大患病概率。
一些正常的生理过程,有时也会演变成二次打击。围生期心肌病是一种女性在怀孕后期或分娩后不久,意外出现心力衰竭的症状。因为在怀孕期间,孕妇体内的血容量会大幅增加,心脏会更努力地工作、跳得更快,所以这段时间孕妇的心脏会承受相当大的压力。有研究发现,假如孕妇本身携带肌连蛋白突变,那么她患围生期心肌病的概率将会是其他时候的6倍。在这里,怀孕也就成了一种二次打击。
此外,性别是一种影响覆盖面更大的先天因素,它与心脏疾病的发病率密切相关。比如说,在年轻时,女性心脏病的发病率明显小于男性,甚至还不到同龄男性的一半;到了65岁以后,女性的发病率会快速上升,与男性的差距逐渐缩小;在非常年长的人群中,女性与男性的风险比率几乎相当。
是什么造成了男女之间的这种区别呢?原因很多也很复杂,我们只简要说最主要的一点:激素。睾酮是一种雄性激素,男性体内的睾酮水平更高,而睾酮对心脏的影响偏负面,所以男性患心脏病的概率更高。女性体内的雌激素水平更高,雌激素对心脏的影响偏正面,所以女性患心脏病的概率更低。这也能解释,为什么随着年龄增加,男女患心脏病的概率会逐渐接近,因为当女性进入更年期以后,体内的雌激素水平会逐渐降低,失去了雌激素的保护,患心脏病的概率也就随之上升了。
当然,这只是一种不够严谨的简化版解释。实际上性别对心脏病的影响机制相当复杂,学界至今也没有定论。
除了基因和性别,人类在演化过程中的一些先天不完善,同样威胁着心脏健康。比如心力衰竭就是一种由错误的生理机制引发的错误结果。心力衰竭和心脏病有很大区别,心脏病可能是引发心力衰竭的原因之一,但二者的症状明显不同。心脏病的症状包括胸部持续疼痛或不适,患者可能感到恶心、出汗、头晕或气短;相比之下,心力衰竭不是急性的,它更加隐蔽,主要症状是慢性呼吸困难、疲劳和脚踝肿胀。
心力衰竭是一个螺旋式的过程,它的起点往往是心脏病发作、药物或者感染,当身体察觉到首次损害出现后,会立即做出反应来保护自己。然而,身体有时会误解这些信号,错误地认为此时的首要目标是保存水分,于是开始收缩血管,减少尿液,刺激心脏更快地跳动。此时患者的身体开始被体液浸泡,积聚的体液让人四肢肿胀,人会有溺水的感觉。
随后,螺旋的第二阶段开始。最新研究发现,人体此时会开启低水平的免疫激活,免疫细胞涌入心脏,导致持续数月甚至数年的炎症,并让心脏细胞不断死亡。就这样,螺旋周而复始地演进。在这个过程中,心脏开始慢慢衰竭,症状也会持续加剧。
归根到底,这种现象的出现是因为人类在远古时期活不到心脏病发作就早早死去了,所以心脏没机会去学习如何应对各种损害。到了现代社会,随着人均寿命的不断提升,心脏病逐渐多了起来,这种演化不完善的弊病才逐渐显露。
(《守护你的心》中信出版集团2025年出版)