登山者的基因疗法？夏尔巴人耐力的秘密

最近，珠穆朗玛峰上发生了一件几乎令人难以置信的事。52 岁的高山向导达瓦·夏尔巴（Dawa Sherpa）在山上失踪，大约一周后被发现时仍然活着：人们发现他正沿着雪坡往下爬；他在没有食物、没有水、也没有补充氧气的情况下度过了将近一周。在这样的条件下，大多数来自平原的登山者恐怕连一个晚上都很难熬过。

夏尔巴人是生活在尼泊尔山区的一个民族，以在高山上非凡的耐力著称。因此，他们中的许多人在珠峰和其他山峰上工作。当一位普通的平原登山者完成壮举、登顶珠峰并发布登顶照片时，你应该知道，通常有一位夏尔巴人与他同步攀登，往往既背着自己的装备，也背着这位登山者的装备，有时甚至还要背着登山者本人。

此外，许多登山者不知为何几乎把夏尔巴人看作服用了兴奋剂的“突变体”，认为他们的成就不算数。

人类首次确认登顶珠峰是在 1953 年 5 月 29 日。在大众记忆中，大部分荣誉归于埃德蒙·希拉里（Edmund Hillary）。但与他一同登顶的是夏尔巴人丹增·诺尔盖（Tenzing Norgay），他的名字远没有那么广为人知。

他们是一起登顶的。希拉里选择夏尔巴人作为搭档很可能并非偶然：大量艰苦的工作很可能也是由丹增完成的。从形式上说，希拉里先踏上了峰顶，因为丹增在那次探险中是受雇的工作人员。

1953 年登顶成功后，希拉里和探险队队长约翰·亨特（John Hunt）被授予爵士头衔。丹增·诺尔盖获得了乔治勋章（George Medal），却不知为何没有被封为爵士。

在整个登山史上，夏尔巴人常常受到这样的对待：被视为基因上与众不同的人，他们的成就不知怎么就不算数，仿佛他们在生物学上如此特殊，以至于平原居民连尝试与他们竞争都毫无意义。但我们如今生活在一个了不起的时代：我们有了生物技术。我们可以弄清夏尔巴人耐力的秘密，并且有可能开发出一种疗法，帮助缩小平原登山者与夏尔巴人之间的耐力差距。

为什么高山如此艰难

登山者在高山上感到吃力，并不是因为“空气中氧气的百分比变低了”：氧气仍约占 21%。问题在于气压下降、空气变得稀薄，每次呼吸进入肺部的氧分子更少。

在 Xtreme Everest 微循环研究中，伦敦（海拔 35 m）测得的气压约为 100.6 kPa，而珠峰大本营（海拔 5300 m）约为 53.0 kPa。计算得出的氧分压从 21.0 kPa 降至 11.0 kPa。换句话说，氧气的百分比几乎没有变化，但推动氧气进入血液和组织的压力几乎减半。

在高海拔地区，身体会切换到争夺氧气的模式。呼吸变得更快、更深，心跳加快，血液泵送更加剧烈，但仍然不够。肌肉无法正常产生能量，于是步子变短，每个动作都显得格外费力，爬坡的感觉就像在极限状态下奔跑。大脑也会受到影响：思维变慢，协调能力、记忆力、自控力和决策能力都会下降。正因如此，即使经验丰富、准备充分，人在高海拔也可能犯下危险的错误。

珠峰尤其艰难，是因为存在“死亡地带”，通常指海拔约 8000 米以上的区域。在约 5000 m 处，大气中的氧分压大约只有海平面的一半；到 7000 m 时，人已难以清晰思考；而在 8000 m，即使是最强壮的登山者也只能存活有限的时间。在一项针对珠峰登山者动脉血气的研究中，研究人员在极端海拔测得了极低的动脉血氧水平；这表明身体在那里是多么接近极限。

因此，许多人认为，最好的身体是能制造更多血红蛋白和红细胞的身体。但夏尔巴人的情况更为微妙。他们的适应并不能归结为“血液更浓稠”。恰恰相反，藏族和夏尔巴高原人群的特征之一，是血红蛋白对缺氧的反应更为温和。

简单来说，夏尔巴人的策略并不只是“在血液中携带更多氧气”。他们的优势在于更高效地把氧气输送到组织并加以利用。

而这正是对登山者来说最有意思的地方。

瓶颈：毛细血管

氧气输送的瓶颈在于毛细血管。毛细血管网络越发达，血液到线粒体的距离就越短，交换面积就越大，组织获得氧气和清除代谢副产物的能力也就越强。

夏尔巴人最有意思的特征之一恰恰体现在这里。在 Xtreme Everest 微循环研究中，研究人员比较了 64 名夏尔巴人和 69 名平原居民。这些平原居民在英国招募，并非高原原住民的后代，出生并生活在海拔 1000 m 以下。两组按照完全相同的上升方案前往珠峰大本营，研究人员采用入射暗场成像（incident dark field imaging）拍摄舌下微循环。

在海拔约 5300 m 处，夏尔巴人的微循环血流量更高，血流分布更均匀，小血管密度也更高。在部分测量中，夏尔巴人在高海拔的毛细血管密度比平原居民高出多达 30%。

具体而言，在珠峰大本营，夏尔巴人小血管的微血管血流指数高于平原居民：3.00 对 2.66。小血管密度也更高：13.83 对 10.52 mm/mm²。

图 1. 引自 Gilbert-Kawai 等人发表于 Journal of Applied Physiology（2017）的原始示意图。白色血管图标表示小血管密度，红点表示微血管血流。在珠峰大本营（中间面板），夏尔巴人的小血管比基线时更密集、血流更充沛，而平原居民的血管密度仅小幅增加，血流也更稀疏、更不均匀。这一视觉模式与正文中讨论的定量结果一致：在珠峰大本营，夏尔巴人小血管的微血管血流指数为 3.00，平原居民为 2.66；小血管密度分别为 13.83 和 10.52 mm/mm²。

夏尔巴人的耐力并不在于他们“英勇地忍受”缺氧，而在于他们的组织在微循环层面可能确实获得了更好的氧气供应。

如果毛细血管是夏尔巴人适应能力的关键要素之一，那么一个合乎逻辑的假设就出现了：我们能否用 VEGF 基因疗法人为增强普通平原登山者的毛细血管化，从而让他在夏尔巴人耐力的某一组成部分上更接近他们？

用 VEGF 基因疗法在一名严重肢体缺血（IIb 期）患者身上构建新的毛细血管网络。来源：Unlimited Bio

这一假设建立在三方面的数据之上。

第一：在高海拔地区，夏尔巴人的微循环确实运作得更好，小血管密度也更高。

第二：肌肉毛细血管化是耐力训练中一种已被证实的适应机制。一篇关于肌肉毛细血管化的综述指出，在未经训练的人群中，训练可在数周内使每根肌纤维周围的毛细血管数量增加约 10-20%，而毛细血管化本身也会影响氧气的扩散条件。

第三：VEGF 是毛细血管生长的核心调节因子。实验研究表明，如果缺少肌肉细胞产生的 VEGF，骨骼肌就不会出现对训练的正常毛细血管适应。

结论

夏尔巴人既不是突变体，也不是“高山机器人”。他们是在生物学上更适应在缺氧环境中生活和工作的人。他们的优势来自缺氧反应基因，来自血液、血管、毛细血管和肌肉能量代谢的特点，来自在高海拔度过的童年，也来自训练和高山工作文化。

达瓦·夏尔巴的故事表明，在常规生理机能崩溃的条件下，人类的生存极限可以延伸到多远。丹增·诺尔盖的故事则提醒我们，从一开始，夏尔巴人就不是伟大登山壮举的背景，而是平等的参与者。

如果我们要寻找一种至少能在登山者身上部分重现的生物学机制，毛细血管化是最合乎逻辑的候选之一。

理论上，VEGF 基因疗法可以成为检验这一点的工具。

你认识正在准备攀登珠峰的人吗？欢迎和我们聊聊 :)

参考文献

1. Reuters. Sherpa rescued after going missing on Everest with no food, oxygen. https://www.reuters.org/world/asia-pacific/sherpa-rescued-after-going-missing-everest-with-no-food-oxygen-2026-06-04/

2. History.com. Edmund Hillary and Tenzing Norgay reach the Everest summit. https://www.history.com/this-day-in-history/may-29/hillary-and-tenzing-reach-everest-summit

3. The Guardian. Everest anniversary: Tenzing Norgay’s grandson calls for ‘gesture’ from Britain. https://www.theguardian.com/world/2013/may/29/everest-anniversary-tenzing-norgay

4. Grocott MPW, et al. Arterial blood gases and oxygen content in climbers on Mount Everest. N Engl J Med. 2009. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa0801581

5. Gilbert-Kawai E, et al. Sublingual microcirculatory blood flow and vessel density in Sherpas at high altitude. J Appl Physiol. 2017. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5407196/

6. Peripheral limitations for performance: muscle capillarization. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37770233/

7. Olfert IM, et al. Myocyte vascular endothelial growth factor is required for exercise-induced skeletal muscle angiogenesis. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2957383/

8. Population history and altitude-related adaptation in the Sherpa. Front Physiol. 2019. https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3390/fphys.2019.01116/full