為何
人體
無法
自行合成
維他命
C
?
1602
年,一支西班牙船隊揚帆起航駛向遙遠的美
洲大陸。在漫長的航行過程中,許多船員陸續染上了一種
「
怪
病
」
:他們渾身疼痛,牙齦出血,身上出現可怖的斑點,甚至痛
苦地走向死亡。直到將近二十年後,英國軍醫John Woodall
才發現檸檬、酸橙等水果能夠治癒這種可怕的怪病,但之後三
個多世紀內人類卻無法找出確切的病因。後來人們發現,這種
可怕的疾病是由船上飲食缺乏在新鮮蔬果中含量較高的維他
命C而引起的壞血病。於是,問題就此產生:為何人體無法自
行合成維他命C?
這個問題的確切解答仍然有待研究,但已有多種假說試
圖為該現象提供解釋。自維他命C合成機理的角度來看,擁
By Yi Qi
戚益
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Tullio, M et al. (2010). The Mystery of Vitamin C
/
the-mystery-of-vitamin-c-14167861
foods in our diet for a ver y long time and that
the mutation in vitamin C synthesis related genes
have not proven to be a lethal or severe functional
defect in most cases. After all, fruits with readily
available vitamin C have been part of the human
diet for as long as anyone can remember. This led
to the mutated genotype being passed on to future
generations, resulting in permanent loss of vitamin
C biosynthesis in humans.
The human body i s a complex biolog ical
environment in which accidental mutations are
common but only those that are innocuous are
likely to remain. This does not mean that seemingly
harmles s mutat ions such as the i ncapabi l it y
to p roduce v i tami n C may not p rove to be
problematic when unpredictable circumstances
take place. The deaths of some crew members
on the Spanish fleet represented one of such
unfortunate circumstances.
有合成能力的脊椎動物體內的相關機制非常複雜,需要大量
的蛋白質參與其中,缺一不可。而人體內所保留的合成維他命
C所需的諸多基因中,生產一種名為L-古洛糖酸內酯氧化酶
(L-gulonolactone oxidase)的蛋白質的基因發生了突變,
導致該蛋白質在人體內的缺失。與人類同病相憐的還有其他
靈長類動物以及豚鼠,這些動物也同樣是因為L-古洛糖酸內
酯氧化酶基因的突變而無法製造維他命C。
如若上溯一億年,當時生活在地球上的人類的哺乳動物
祖先確實擁有自行合成維他命C的能力,並從不受壞血病的
困擾。於是我們可以提出一個假設:人類或許是在漫長的進
化過程中逐漸喪失了合成維他命C的能力。但是缺乏製造維
他命C的能力似乎應該
「
削弱
」
了人類在這個星球上的生存能
力,那爲什麽導致這種後果的基因突變沒有被自然淘汰掉,反
而留存在了人類的基因組裡呢?
這或許是因為人類的靈長類祖先早就開始以植物的葉片
果實為食。長時間置身於能夠輕易獲取維他命C的環境中使
得體內的合成維他命C機制再無用武之地,其相關基因的突
變相應地也不會導致死亡之類的嚴重後果,因此增加了被保
留下來的可能性。隨著這種突變的代代相傳,人體中合成維他
命C的相關基因終於完全退化,人類也就永久失去了合成維他
命C的能力。這在大航海時代開始之前似乎還並不是威脅生
存的變化,但隨著人們生活方式的改變,壞血病終於還是成爲
了令人頭痛的問題。
這使我們開始重新審視自身內部不斷發生的變化:基因
突變隨時隨地都有可能發生,現下看來或許無關緊要的變化
或許會被保留下來,也或許會在將來的千萬年內隨著人類生
活方式的不可預知的變化而導致新的問題的出現,就像大航
海時代的壞血病對一億年前我們那發生基因突變的祖先來說
是不可想像的一樣。
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