​阳光争夺战

有研究认为，非洲人吸收紫外线能力较差，因而体内维生素D含量不足

晒晒更健康

去年最热门的维生素无疑是维生素D，不少科学杂志都在年终盘点时提到了它的名字，并纷纷把它列为年度最有价值的科学发现之一。

就在几年前，维生素D还是维生素家族里最默默无闻的一名成员，因为人类无需从食物中摄取它，只要晒晒太阳就行了。阳光中的B型紫外线（波长在320nm至280nm之间）能帮助人体合成维生素D，一个浅色皮肤的人在低纬度的强烈阳光下晒上一天，就可以生产出高达2万国际单位的维生素D（每40国际单位相当于1微克）。相比之下，世界卫生组织（WHO）推荐的每日摄取量才仅有400国际单位。也就是说，一个人每天只要在烈日当空的时候晒上10分钟，就能满足一天的需要。

那么，维生素D到底有什么用呢？科学家最先搞清楚的是:它能帮助人体更好地吸收钙。缺乏维生素D的人容易患骨质疏松症，世界上大部分国家都会在牛奶或者橙汁中添加维生素D，防止儿童得佝偻病。

但是，维生素D的故事远比这复杂。近年来，科学家在人体内几乎所有的器官和组织表面都发现了维生素D的受体。要知道，生命是不会做无用功的，受体的广泛分布说明维生素D很可能还有很多不为人类所知的用途。果然，先是在2006年底，来自美国哈佛大学的科学家在研究了700万名军人的血样后发表论文，首次证明血液中缺乏维生素D的人容易患上多发性硬化症（Multiple Sclerosis）。接着，去年3月，美国加州州立大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员首次证实，维生素D的含量和人体抗感染的能力有直接关系。非洲人由于皮肤较黑，对阳光中的紫外线吸收不利，体内维生素D含量不足，对肺结核的抗感染能力比白人低。还有人提出一个假说，认为冬季人们不愿出门，晒不到足够的阳光，体内维生素D含量也比夏天要低，这就是为什么冬天是感冒的多发季节。

因纽特人居住地缺少阳光，但餐餐食鱼使他们并不缺乏维生素D

去年6月，又有一项与维生素D有关的新闻引起轰动。来自美国克雷顿大学医学院（Creighton University School of Medicine）的科学家发表文章，证明了维生素D和乳腺癌的发病率有关。他们花了4年时间，对1200名过了更年期的健康妇女进行了随机双盲对照实验，证明每天摄入1100国际单位维生素D的妇女乳腺癌的发病率降低了60%，而且这个结果和钙的摄取量无关，完全是维生素D本身造成的。

除此之外，关于维生素D能够防止前列腺癌和结肠癌的实验报告也相继问世。著名科普杂志《发现》（Discover）去年底刊登了一篇综述，认为维生素D除了上述的诸多好处以外，还能降低心脏病、糖尿病、关节炎、牛皮癣，甚至精神分裂症的发病率！难怪这篇文章用了一个夸张的标题——《维生素D能救你的命吗？》。读完这篇文章，你会觉得维生素D简直就是包治百病的万能药。

正因为如此，越来越多的科学家建议WHO提高维生素D的最低摄取量。一些人甚至建议成年人每人每天至少摄取1500国际单位的维生素D，而“加拿大儿科协会”甚至公开发文，建议孕妇或者哺乳期妇女每天至少摄入2000国际单位的维生素D。可惜的是，维生素D是脂溶性的，在一般食物中的含量很低，只有比较肥的深海鱼类（比如三文鱼）中含有较多的维生素D。尤其是鱼的肝脏，是维生素D含量最高的食品。牛奶中维生素D的含量也比较高，一袋220毫升的伊利牛奶含有60?160国际单位的维生素D。蔬菜中只有蘑菇含有较高的维生素D，因此素食者尤其应该多吃蘑菇，或者适当地吃点鱼肝油。

当然，补充维生素D最好的办法是多晒太阳。但太阳晒多了容易得皮肤癌，澳大利亚政府就曾经在全国范围内开展过一次“穿衣戴帽抹霜（防晒霜）”（Slip-Slop-Slap）运动，试图降低澳大利亚人的皮肤癌发病率。结果，皮肤癌发病率未见变化，倒是患上维生素D缺乏症的人数有了显著增加。美国哈佛大学营养学系教授爱德华·吉奥瓦尼奇就曾通过几年的调查研究得出结论说，每出现一个因为晒太阳而死于皮肤癌的人，就会有30个人因为晒太阳而免于其他癌症。但是，如果这个理论是正确的，那就很难解释非洲人的皮肤为什么是黑色的。皮肤中的黑色素能够吸收紫外线，降低维生素D的生产速度，所以黑人需要比白人多得多的阳光，才能得到同样的维生素D。如果仅从癌症的角度，无法解释黑人为什么保留了黑色的皮肤。

救命的黑色素

要想解释黑人的皮肤之谜，必须引入另一种化学物质，这就是前年最受中国读者关注的维生素——叶酸。

2006年，歌星王菲生了一个患有兔唇的孩子，不少媒体把账算到了叶酸的名下。科学家确已证实，叶酸是DNA复制过程所必需的一种维生素，孕妇怀孕期间如果缺乏叶酸，会导致婴儿发育不良，患上脊柱裂（Spina Bifida）。兔唇和脊柱裂一样，也是由于人体中轴线部位的器官没有发育好造成的。于是医生们猜测叶酸很可能和兔唇的发病率有联系。

叶酸对紫外线非常敏感，阳光中的紫外线能够破坏人体内的叶酸，造成叶酸缺乏症。与癌症不同的是，叶酸缺乏症是一种对婴儿更加危险的疾病，缺乏叶酸的孕妇会得贫血症，她生下来的婴儿患脊柱裂的可能性极高。脊柱裂是一种非常致命的疾病，尤其在缺乏医疗条件的古代，患有脊柱裂的孩子是不可能活下来的。

2000年，美国宾夕法尼亚大学的人类学家尼娜·嘉布隆斯基（Nina Jablonski）提出一个很有趣的理论。她认为，猩猩刚刚进化为人的时候，皮肤是白色的。因为猩猩是有毛的，不需要黑色素。但是，在南部非洲那种地方，阳光强烈，白色皮肤挡不住紫外线对叶酸的破坏，婴儿死亡率很高。这时，那些皮肤中含有黑色素的人就有优势了。于是，非洲大陆上的人类祖先逐渐进化出了黑皮肤，借以保护体内宝贵的叶酸。可是，当他们逐渐从非洲大陆向周围迁徙时，情况发生了变化。比如，迁徙到北欧的那些人，由于阳光不够强烈，生产不出足够的维生素D。在这种自然条件下，黑皮肤反而变成了一种缺点，那些因为基因变异而缺乏黑色素的人就占了便宜，渐渐把黑皮肤的人淘汰掉了。

换句话说，嘉布隆斯基教授认为，白人其实是一个肤色基因发生了突变的群体。

为了验证自己的理论，嘉布隆斯基教授和她的丈夫、计算机专家乔治·查普林（George Chaplin）把世界各地居民皮肤的颜色和当地的紫外线强度做了一个对照研究，结果发现只用一个简单的数学公式就能相当精确地描述两者之间的关联度。也就是说，某地居民体内的黑色素的浓度总是恰到好处，保证了居民体内的维生素D和叶酸的含量都能维持在一个相对安全的范围内。

有趣的是，这个模型只发现了一个特例，那就是居住在北极圈附近的因纽特人（Inuit）。他们的皮肤很黑，按理说无法合成足够的维生素D。但是，众所周知，因纽特人的膳食结构非常独特。他们几乎顿顿吃鱼，鱼肉提供了丰富的维生素D，他们根本不必依靠太阳。

也许有人会问，人为什么不进化出一种方式，随时调节黑色素在表皮的浓度，以适应不同强度的阳光呢？其实，人类确实有能力在小范围内调节黑色素的强度。原来，黑色素是由专门的黑色素细胞产生的，这种细胞的活性受到脑垂体分泌的激素的调节，而脑垂体则完全听从视神经细胞的命令。只要人一看见太阳，视神经立刻发信号给脑垂体，分泌荷尔蒙，让黑色素细胞赶紧开工，生产黑色素。所以，正常人晒了一会儿肤色就会变黑。

明白了这个道理，下次你到海边的时候尽量别戴太阳镜，除非你想骗你的皮肤多生产一些维生素D，否则的话，你的视神经就会提供错误的信号，你的皮肤来不及反应，很容易被晒伤。

不过，人体调节黑色素的能力十分有限，肤色变化的范围很小。这也是很好理解的，因为远古时代人类的行动能力有限，不可能像现代人那样，在短时间内搬家到另一个完全不同的地方。因此，原始人不需要进化出这样的机制。

可是，当人类发明了汽车、轮船，甚至飞机的时候，情况发生了变化。

适应新环境

美国黑人患高血压的比例比非洲黑人高。除了生活习惯的不同之外，有人根据统计数据，提出了一个看似匪夷所思的新理论:美国黑人吸收盐分的能力要比非洲黑人高，而血液中的盐含量是导致高血压的重要因素。

为什么会是这样呢？这个理论认为，当年黑人被当做奴隶贩卖到美洲时，必须经历长时间的海上运输。白人奴隶主经常虐待黑奴，不给他们水喝，导致大批黑奴死亡。侥幸活下来的都是一些体内天生含盐量高的人，他们比其他人更耐渴。

这个例子非常极端，可以称之为“非自然选择”。不过，自然选择同样可以产生类似的效果，让某个人群的基因组发生相应的变化，以适应新环境。就拿黑人来说，生活在赤道附近的黑人皮肤黑得几乎不透光，否则强烈的紫外线会穿透皮肤，破坏所有的叶酸。但是，维生素D还是需要的，因此他们进化出一种特殊的机制，能够生产出超过正常需要的胆固醇。胆固醇是维生素D的前体，或者说是生产维生素D的原料。黑人体内的胆固醇含量高，就意味着他们只需要少量的紫外线，就能合成出足够多的维生素D。

这种特殊机制需要一种名为“载脂蛋白E”（Apolipoprotein E，简称ApoE）的蛋白质，事实上，全世界只有黑人，以及少数生活在北极圈附近的白人体内带有这种基因。为什么那些生活在严寒地带的白人也有这种基因呢？道理是一样的。

但是，在现代社会，人们在户外劳动的机会越来越少，晒太阳的时间越来越短。尤其是那些被贩卖到北美洲的黑奴，如果去了美国东北，就很难再晒到太阳了，因此他们体内的维生素D含量一直不足，患佝偻病的比率比白人高很多。后来美国政府决定在牛奶里添加维生素D，这才解决了他们的问题。

太阳晒得少，可ApoE基因仍在，黑人体内的胆固醇含量比其他人高出很多。这些用不完的胆固醇没有出路，全部滞留在了血管里，后果可想而知。据统计，美国黑人患高血压的比例比白人高，其中很大原因来自这个ApoE基因。

有些读者也许记得，美国政府两年前通过了世界上首个针对不同种族的药物，就是那个轰动一时的治疗心脏病的特效药拜迪尔（BiDil）。这种药能够把黑人心脏病患者的死亡率减少43%，但对其他种族的病人的治疗效果却不显著。拜迪尔的成功绝不是偶然现象，它说明不同种族之间确实存在差异。这些差异和优劣没有关系，只因为生活条件和生活习惯的不同，导致了不同人种的生理差异。比如，东亚人普遍没有乳糖酶，对酒精过敏的人也很多。这是因为当年东亚很早就进入了农耕时期，吃五谷杂粮，不喝牛奶，煮开水，泡热茶。而欧洲人还处于游牧时代，喝牛奶，喜喝酒，依靠发酵后产生的酒精对饮用水进行消毒。

这种差异对生活影响不大。如果你对酒精过敏，不喝酒就行了。可是，还有很多微妙的差异能够影响到你的正常生活，需要认真对待。

比如，有一种名为CYP2D6的细胞色素是参与药物代谢的一种重要的氧化酶，这种酶具有分解毒素的效力，这种效力和该基因拷贝的数量有直接的关系。欧洲人群中大约有8%的人带有极少量的拷贝，属于慢代谢型。对于这些人而言，大部分药物的用量都应该适当降低，否则很容易出现药物中毒。相比之下，东亚人只有1%属于慢代谢者，而埃塞俄比亚则有29%的人被归为“快代谢者”，后者体内的CYP2D6基因拷贝数量甚至可以高达13个之多。

这一差异是如何造成的呢？专家认为，某一特定人群CYP2D6基因数量的多寡和该人群所生活的环境里有毒物质的含量有直接联系。埃塞俄比亚人生活条件一直很差，因此他们体内含有更多数量的CYP2D6，用来降解进入体内的毒素。东亚人生活条件倒是不错，但东亚人历来有服用中药的习惯。中药毒性大，如果代谢速度太慢，很容易中毒。所以，东亚人群中慢代谢者的数量比欧洲人要低得多。

如何鉴定你自己是一个快代谢者还是慢代谢者呢？以前可以通过酶学方法加以鉴别，现在则可以通过一种基因芯片，快速而又准确地知道结果。

个性化医疗

从上述例子可以看出，如果能准确地测出你的基因顺序，就能因地制宜，选择更加适合你的生活习惯，以及治疗方法。这就是所谓的“个性化医疗”的基础。比如，如果你带有ApoE基因，就说明你体内的胆固醇含量会比较高，因此你必须比别人更加注意饮食，或者多晒太阳，把它们变成维生素D。

但是，测量人基因组全部顺序的费用仍然非常昂贵，普通人根本承担不起。好在不少科学家都意识到了测量基因顺序的重要性，纷纷展开研究，寻找降低成本的方法。2007年6月，DNA双螺旋结构的发现者之一、詹姆斯·沃森教授的基因顺序被测出来了，而且只花费了不到100万美元。比起当初第一个人类基因组计划花费的30亿美元来，这可是一个非常大的进步。

2004年，美国国立人类基因组研究所启动了一项研究计划，目的是在不远的将来，把测序的整个费用降至1000美元以下。

在这个目标尚未完成以前，也可以通过一种变通的办法获得很多有用的信息。不同人的基因组之间相差很小，只有不到0.1%的差距。其中，由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列差异，叫做“单核苷酸多肽性”（SNP），这是人类可遗传的变异中最常见的一种。国外已经有公司能够提供相关服务，客户只需花费不到1000美元，就能测量100万个SNP的差异。专家只要分析一下这些差异，就能为你提供一份表格，详细列出你患各种疾病的可能性，以及解决问题的最好办法。

“个性化医疗”的时代很快就将到来。 医疗维生素d缺乏中国黑人维生素中毒叶酸黑色素健康维生素争夺战阳光