你可能不知道的高原科學：少吸一點氧活更久

我們到瀘沽湖的前一天，住進一位摩梭人的家中體驗摩梭文化。一早起來到村莊中走一走，看到一位老婦人，婦人臉上的皺紋雖然顯示年歲已長，但看起來還十分硬朗。我被她很有型的面容所吸引，徵求她的同意拍了兩張照片，好奇的問她幾歲了，她回答92歲。當時沒有很驚訝，回來仔細看照片，發現她的牙齒大致是全的，只掉了兩顆，這就讓人嘖嘖稱奇了。聽說村子裡還有好幾個像她這麼長壽且健康的。

很硬朗的92歲長壽婆婆

回台灣之後，我因為參與了一項醫療研究計畫，去醫院履行受試者的義務做三個月一次的抽血檢驗，數據出來醫師愉快的告訴我好幾項指數都比三個月之前漂亮很多，我尤其驚訝血紅素破紀錄的高達14。我回想起那位長壽的摩梭老婆婆，聯想到這樣的指數變化會不會和我剛完成的多日高海拔川西行程有關，於是打上高海拔與長壽這幾個關鍵字在手機上搜尋，Bingo！竟然跳出了好幾個連結都顯示住在高海拔高的地方活得更久更健康。

若只是稗官野史的觀察，我可能就不會寫這篇文了，但是這些網路資料舉了好幾個科學研究，這就引起我的注意了。下面是幾個與高海拔及長壽之間關係的研究：

• 目前國際上公認的幾大長壽村，有：中國廣西雲貴高原的巴馬（Bama）、巴基斯坦喜馬拉雅山的罕薩（Hunza）、厄瓜多安地斯山的威卡班巴（Vilcabamba），以及俄羅斯高加索山的阿布哈茲（Abkhazia）等。這些地區裡，老人超過百歲的情況相當常見。以巴馬村為例，根據2004年的紀錄，巴馬就有74位百歲人瑞，就整體人口比例來看，每3200人就有一位超過百歲。此與全世界每130萬人才有一人大於百歲的標準，密度高了400倍以上。而這些地區都是高海拔。
•  2011 年美國國立衛生研究院公布數據顯示，住在海拔 1,500 公尺以上男性，比住在海拔 100 公尺內男性平均多活 1.2~3.6 年。生活在高海拔地區的女性平均壽命延長 0.5~2.5 年（美國阿布奎基和丹佛等城市海拔都超過 1,500 公尺）。
• 2010年人口普查資料顯示，藏族人群60歲以上老人的比例雖然低於漢族人群，這可能與青藏高原惡劣的生活環境、落後的醫療資源有關。然而，西藏地區長壽老人（大於100歲）比率則較平原漢族高近一倍，且西藏地區老人的相對死亡率也低於平原漢族老人。
• 「美國人類學雜誌」上刊登的一項研究顯示：「當人類長期居住在高海拔，身體漸漸習慣相對嚴峻的環境，也減緩慢性病發生的機率。」。青藏高原是世界上海拔最高的高原，被譽為除了南北極之外，是地球上的「第三極」，以低氧、强幅射、氣温低等著稱。於是研究者對住在西藏地區的原住民摩梭人進行研究，這群人平均住在海拔為2,638公尺，儘管居住在這麼高的山區應該會增加一個人的高山症狀，但摩梭人相較於平地的漢人，卻較少機率罹患高血壓與糖尿病。

然而以上有關長壽與高海拔相關的推論，是有bug的。長生不老的仙丹不只古代的帝王追求，現代科學家也汲汲於這方面的研究，但是碰到一個很大的難題，就是如何排除掉「干擾因素」（或稱混淆變量）。學過研究法的人都知道，找相關因素不難，但是要排除所有影響研究效度的威脅（threats）而推論出因果關係就非常困難了。通常只有在控制各項變項的實驗室中可以做到，而長壽研究是不可能在實驗室中從事的。所以高原居民長壽的原因也可能與飲食、生活態度、社區文化、體能使用型態、作息型態（剛好高海拔的居民這些因素可能都趨同）等等有關，而不一定是與海拔高低有關。

但是科學家們當然不滿足於相關性的結果，為了追求因果關係，於是又從事了低氧與長壽相關性的研究。如果能夠證實在低氧下生命的確在長度和品質下都比高氧下為佳，那麼建立高海拔與長壽的因果關係就更為有力了。下面是幾個有關低氧與長壽的研究：

• 哈佛醫學院研究人員以實驗室研究觀察低氧與壽命的關係，他們使用提早衰老的老鼠品種做實驗，這種老鼠壽命只約 3~4 個月，正常或野生老鼠壽命約 2 歲。科學家等到這老鼠出生 4 週斷奶後，轉至氧氣濃度僅 11% 的缺氧室，等於珠穆朗瑪峰基地含氧量。另一組老鼠放在氧氣正常環境為對照。結果顯示，低氧環境老鼠平均可活約 24 週，比預估長約 50%，最長壽命也更長；正常氧氣濃度老鼠最長可活 26 週，但低氧環境老鼠最長可延壽約 30%，達 31 週。低氧環境老鼠也更健康，透過協調和力量標準測試發現，神經功能能長時間正常運作。在檢查老鼠食物攝取量發現，低氧室老鼠比正常氧氣環境老鼠吃得略多。
•  中國科學院昆明動物研究所張亞平以及吳東東研究團隊，利用各種群體遺傳學的方法對青藏高原畜養的生物，如藏獒、藏雞等進行研究，希望能找出高原適應性遺傳機制，結果他們鑑定出一批以缺氧誘導通路為代表的高原適應候選基因。他們得出以下結論：衰老相關的基因無論是在藏族人群還是青藏高原畜養的動物中，均表现出快速進化，與平原所畜養的動物表達有顯著差異，且得出表達差異的改變與人類衰老過程中的表達顯著的負相關，他們因此推論缺氧環境很可能是藏族人群長壽的誘因。

以上的研究推翻我們一般人的「常識」─認為氧氣是越充分越好，缺氧是危險的現象。網路上引用美國國家環境衛生科學研究所（NIEHS）首席研究員Clarice Weinberg的資料指出，氧氣其實是一種強效的「放射致敏劑」（radiosensitizer），會產生「毒性」與「引發突變」，就算體內的氧氣在一般「生理水平」。目前已有許多證據指涉，氧氣所形成的「氧自由基」，是導致各種疾病產生的重要肇因，包括癌病變與動脈硬化。因此，當生理適應了高山稀薄的空氣，體內組織較少接觸到氧氣，就能避免身體被氧氣毒害或產生癌突變。例如肺部的癌變經常發生在肺上葉（肺部的上端），這裡是肺主要進行氧合作用，直接接觸氧氣的部位。當降低氧氣的攝入量後，就能降低肺被氧氣攻擊癌變的機率。這就是為什麼，高海拔地區的人，肺癌死亡率會低於平地。

這樣的資訊似乎顯示：活在一個缺氧的環境，更少罹病、死亡風險更低！

上面資料的引用都來自次級資料，也就是網頁的引用，也許有被誤導的資訊，對這個議題有更大興趣的朋友可直接去搜尋原研究文獻，應該會有更多的收穫。不過這個長壽與高海拔相關性長壽的議題，倒讓我想到了「消失的地平線」這部電影片中驚悚的一幕：漂亮的姑娘瑪麗亞出了香格里拉之後瞬間衰老且死去。是否當初這部小說的作者對高海拔的「保鮮」也略有瞭解？

上圖：美麗的瑪麗亞，下圖：離開香格里拉之後打回108歲原形的瑪麗亞

最後，再回到我的血液檢驗報告，對於我那漂亮的血紅素數字，比較不羅曼蒂克的科學解釋如下：

當抵達海拔1500公尺的地方，身體的血氧濃度下降，會讓我們的呼吸加快、加深，心跳也會加快，心臟的收縮力道也會增強，以便每次都輸出更多血液，迅速將吸氧的血液送到身體各處。如果在高海拔在待久一些，血紅素濃度會持續上升，讓每毫升的血液攜帶更多的氧氣，這時你就能獲得長期適應高海拔的好處。（節錄自https://www.ted.com/talks/andrew_lovering_how_high_altitude_affects_your_body/transcript?language=zh-tw）

我的血液檢驗結果的確反應了我幾乎三周活動於世界第三極的事實，但是隨著我回到海拔不超過200公尺的家中日久，我三個月後的檢驗報告應該也會和離開香格里拉的瑪麗亞一般…被打回原形吧！

參考資料：

https://technews.tw/2023/05/30/low-oxygen-to-prolong-life/

http://kiz.cas.cn/xwzx/news5/201610/t20161010_4673845.html

https://www.chinanews.com.cn/m/sh/2016/09-12/8002183.shtml

https://heho.com.tw/archives/82593

https://www.chinatimes.com/realtimenews/20150720002557-260405?chdtv

https://www.chinatimes.com/realtimenews/20150721004503-260405?chdtv