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揭示生命奥秘——癌因探讨(一)

2021.5.24

 1 构筑学说

  循常规设想用某一组实验、某一篇文章探讨生命奥秘和癌因是不大客观的。若综合多学科研究能使我们“站到巨人肩上看得远些”并创新了思路。现有的研究成果已具备了探讨生命奥秘和癌因的条件。

  我国微生态奠基人魏曦教授指出[1]人们只重视致病菌的作用,而没有重视正常菌的作用。人体有10倍于自身体细胞数1013活的微生物细胞数1014,平均每1个体细胞约有10个微生物为其服务。微生物总重约127lg、胃肠道1000g占78.6%、皮肤200g、口、肺、泌尿生殖各20g、鼻10g、眼1g。大便总量40%为微生物,其95%是活菌。他们与机体已形成相互依存、互为利益,相互协调又相互制约的统一称微生态平衡。失衡则致病。该微生物群称生理微生物群(NMT)。

  微生态学研究[1-3] NMT与宿主关系密切。NMT与宿主接触愈密切,其生理作用愈明显,愈对宿主有保护作用。外袭菌、致病菌则相反,对宿主细胞有侵袭性损害。大量电镜片证实,NMT与上皮细胞绒毛粘附无破坏性,外袭菌、致病菌使上皮细胞及绒毛被破坏。NMT与肠粘膜紧密粘附很难分开,形成一个稳固层[4],与上皮细胞结合为一体或插入细胞间。菌体原核细胞与真核体细胞,以各自糖须(glycocalyx)糖蛋白、糖脂多肽等具遗传决定性物质与体细胞融为一体,二者在结构、组分及功能上已无法区分。Heine等报道[3]用15N标记细菌,90%菌体蛋白进入体细胞内,70%存在于血浆中。菌体合成的20多种氨基酸,25%的酶为宿主细胞所利用,有些酶是宿主没有必须依赖于菌体酶如溶纤维蛋白酶等。NMT参与宿主各种营养代谢已为人们所认可。三大营养代谢,合成多种维生素尤为VitB族及VitK、D、E、A等,提供多种矿物质微量元素Cu、Ca、Zn、Mn、Mg、Se、Co等。NMT参与宿主物质、能量及基因信息的交流——三流运转。NMT对细胞免疫及体液免疫均起重要作用。

  悉生生物学研究 缺少NMT刺激的SPF生活的没有普通动物好,也不可能存在绝对无菌的生物。SPF中枢免疫器官骨髓、胸腺、周围免疫器官脾脏、淋巴腺发育不良;肠粘膜组织发育不良,面积缩小,重量减轻、肠壁变薄、结缔组织减少,细胞数减少,网状内皮细胞减少、浆细胞消失,潘氏盘缩小;正常柱状细胞变成杯状其大小形态趋一致化,肠粘膜绒毛变细、变尖及变短,杯状细胞随绒毛变化而模糊;细胞发生及转化速度变慢;盲肠SPF较普通生物膨大10倍、壁变薄、上皮细胞呈现柱状增大,绒毛增长、基底层巨噬细胞数减少,浆细胞消失;Lieberkcihn氏隐窝呈漏斗状且变浅,在普通生物所显正常轻度炎症现象消失;SPF代谢率下降25%,心血流量减少40%。SPF免疫抗体减少,如IgA只有普通动物1/10,若喂食纯化学无菌液体饲料则查不出IgA;血清中补体水平低、普通化后可恢复,以病毒攻激也产生干扰素等。若给SPF注射死大肠杆菌液,淋巴腺内则出现浆细胞及含丙球蛋白的细胞。若喂饲缺少Vit b及K、D饲料等,SPF则出该类物质缺乏症。SPF不能像普通动物那样利用矿物质微量元素,出现其代谢紊乱及缺乏症。脂代谢障碍SPF排出含食饵性固醇类,普通动物则是由肠菌群分化的多种复杂脂肪形态。SPF肠内氮明显减少,因NMT有将内源氮合成氨基酸及降解蛋白合成氨基酸为宿主利用的作用。

  分子及亚细胞水平密切关系 生物学、免疫学、微生态学等研究[1-6]悉生生物学家P.C.Trexler指出菌群与体细胞基因,它们的增加与减少是同样的。

  质粒(Plasmid)绝大多数菌含有,它能与体细胞染色体基因组合。它是菌体染色体外有遗传性和可变异物质。能随体细胞染色体复制而复制,并不裂体细胞,并可遗传给予子代。也可脱离下来独立复制增殖一定数量细菌保持菌间数量平衡。质粒进入体细胞也将其活性代入了体细胞。一般以共价键闭环双股DNA分子组合,这在结构上决定了它能与体细胞基因组合的特性,被酶切割后便与体细胞染色体组合,菌种多质粒亦多因而除同卵双胎外极少有相同的子代,人类10万条基因库能否包罗还是个疑问。质粒有为适应选择压力而变异的特性,如在药物生境下产生的耐药性因子等。

  噬菌体 温和噬菌体和前噬菌体。它们有质粒如P1和转座子如IS、Tn特性。DNA短链称插入序列IS,较长称转座子Tn,有插入和遗传作用。可以插入体细胞染体或质粒(细菌)进行复制,亦可引起多点突变。如大肠杆菌λ噬菌体可整合在体细胞半乳糖基因链上。白喉杆菌、产气荚膜杆菌、肉毒杆菌等的毒素基因,都是以温和噬菌体编码与体细胞基因组合。

  转座子 有很活跃的遗传功能,能插入染色体和质粒中,引起二者多种和多点突变,导致新种出现。

  病毒 凡有细胞的地方就有病毒为微生态学提出,美国等几所研究所采用现代技术已诱导出许多在人体细胞内潜伏的病毒——内源性病毒,如泡疹、风疹、流脑等病毒,HIV也有报道是潜在病毒。我国田波院士还在蔬菜病毒内发现了卫星核酸/病毒,控制病毒复制否,它们似有细菌的质粒、噬菌体和转座子的作用。病毒以分子基因形式与体细胞基因组合在一起决定了它对细胞绝对依存性,也可脱轨独立复制,但需依靠体细胞复制脱轨。病毒是NMT组成部分,微生态学讲〔[-4]它们对胚胎分化细胞代谢、产生、成熟、遗传、肿瘤发生和健康长寿有密切关系。平衡状态不致病是主流、失衡则致病是支流、偶然是有条件的。它们在体细胞内存在和复制受超微生态规律控制(可能是病毒的卫星核酸分子)。

  NMT与体细胞生命关系 生命以三流运转形式体现,三流运转停止、生命则停止。微生态学及生态学证实[1-3]微生物参与自然界各种生命间物质、能量及基因信息的交流——三流运转。无机物与有机物的转换靠微生物完成,细胞的三流运转靠微生物完成等。因此它们在三流运转循环中起着不能替代的重要作用,这是由生命起源所奠定的(揭奥秘之三详)。

  物流 NMT参与机体三大营养代谢、转化各类食入性营养为体细胞所用,90%菌体蛋白、20多种菌体氨基酸、25%酶等为宿主所用。为宿主合成多种维生素、提供多种矿物质微量元素等。

  能量 转化自然能为生物能产生ATP、酶、神经递质及激素等。

  基因信息 如前述NMT以质粒、噬菌体、转座子及病毒基因形式与体细胞基因组合。

  微生态学等证明NMT与宿主“关系密切”,SPF“特征表现”表明缺乏NMT则不行。NMT与宿主细胞是细胞分子水平,以质粒、噬菌体、转座子及病毒基因组合,在结构、组分及功能上已融为一体无法区分,证明了NMT参与构筑了体细胞,并以三流运转形式保障机体重要的生命过程。

  如上研究已明确证实了NMT参与构筑了体细胞,并以三流运转形式保障机体重要的生命过程,因而人们发现体细胞内有肿瘤肿基因(c-onc)及病毒肿瘤基因(V-onc),肿瘤与细胞生长有关等。临床上发现各科疾病都能有NMT失衡等。以上多学科研究已具备了提出上述结论的条件,只是人们为细菌只有致病的概念所束缚没能注意到NMT的生理作用。所谓“密切关系”是实际上的NMT参与体细胞的构筑关系。

  2 NMT与自身免疫

  著名学者Dubos1965年提出“原籍菌不会引起宿主产生抗体”的学说。本文很多研究证明NMT有抗原性,能产生抗体,而且是机体最基础不可缺少的自身免疫。

  前文论证了NMT参与构筑了体细胞,也包括免疫细胞。SPF特征表现足以证明免疫系统的发育、免疫细胞的成熟和具有免疫活性物与NMT的进入直接相关系。因此,NMT既然参与构筑了体细胞、免疫细胞,那么NMT自然是细胞的主人——自我。构筑细胞的议—NMT也就将自身生物特性代入了细胞,因而细胞所显示的活性则是自我免疫。以NMT为自我,视除自我之外物质则为非我,自我对非我的应答所产生的则是特异性免疫。因而人们发现除免疫细胞外,红细胞、MHCS等都具有免疫性。免疫学研究[5-6]表明在血清中能测得多种天然自身抗体,诸如肌动蛋白、肌泞蛋白、DNA、白蛋白、Ig、细胞因子及激素等自身抗体,起清除受损组织及其代谢产物维持生理自稳作用。微生态学研究[1-3]表明NMT在体内、体表、组织间、骨髓及血液等细胞内、外都有其的踪迹。菌体蛋白90%在体细胞内,70%存在于血浆中,20多种氨基酸,25%菌体酶等为体细胞所利用。NMT与体细胞“关系密切”,在结构、组分及功能上已融为一体无法区分,各种菌体物质均有免疫原性。NMT参与机体三流运转重要生命活动。NMT与体细胞是细胞分子水平的组合,以质粒、噬菌体、转座子及病毒形式组合于体细胞基因上并将其生物活性“代入”体细胞。

  研究证实[9-12]NMT可“活化”免疫系统。以双岐杆菌(Bs)为例。Sekine证实[9]Bs可刺激M以下产生IL-6及IL-1,Bs完整的肽聚糖可使小鼠M产生毒性效应分子及介质,IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子的mRNA表达增多。Kodooka等研究[10-11]许多微生物细胞因子成分IL-1、TNF、LPS、PDGF、IFN-γ及poly(1)t和(c)等都能增强M的IL-1、IL-6的mRNA表达。G-菌的LPS有使M产生TNF的强烈作用。LT与TNF受体相同,基因系列都位于MHCS。TNF有肿瘤杀伤、活化中性粒细胞、发烧等生物活性,表明LPS是TNF的活性物质。LPS使M产生IL-1,它是一种造血因子。IL-1活化T细胞产生IL-2是细胞生长因子,IL-3是造血因子,GM-CSF粒细胞巨噬细胞集落刺激因子,IL-4细胞生长因子和IFN-γ。IFN-γ又可活化M加强LPS释放TNF物质,可是TNF是菌体LPS释放的物质,它可使内皮细胞(ET)和成纤维细胞(FB)产生IL-1和GM-CSF,这些都是造血因子与骨髓完成造血。LT也显示同样的生物活性。王立生等证明[32-33]Bs可诱发癌细胞凋亡。

  NMT构筑了体细胞,并将其生物活性代入细胞,因而NMT是自我,所建立的免疫即为自身免疫,二者应答产生了特异性免疫。


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