经济不平等如何造成真实的生物学伤害

贫富差距日益扩大,对身体和大脑造成生物学损害

安德烈亚·乌奇尼

西方文化长期以来珍视人人平等的观念。但在现实世界中,我们的生活并没有在平等的机会和资源中保持平衡。作家阿纳托尔·法兰西在1894年尖刻地指出了这种区别,他写道:“法律以其庄严的平等,既禁止富人也禁止穷人睡在桥下、在街上乞讨和偷面包。” 当然,富人不需要这些东西,而穷人往往别无选择。而且,在过去的几十年里,特别是在美国,经济差距只会变得更糟。1976年,美国最富有的1%公民拥有该国9%的财富;今天,他们拥有约30%的财富。这种趋势在全球范围内回响。

对于日益增多的穷人来说,后果之一是健康状况恶化,而原因并不像您想象的那么明显。是的,较低的社会经济地位 (SES) 意味着更少获得医疗保健的机会,以及居住在更容易患病的社区。而且,是的,随着社会经济地位阶梯的较低层级变得更加拥挤,有医疗问题的人数也在攀升。这不仅仅是穷人健康状况不佳,而其他人健康状况较好的问题。从顶端的埃隆·马斯克开始,阶梯每下降一步,健康状况就会变得更糟。

社会经济不平等与健康状况不佳之间的联系,不仅仅是获得护理和生活在更危险的环境中那么简单。沿着社会经济地位/健康阶梯发生的健康变化中,不到一半可以用吸烟、饮酒和依赖快餐等风险因素,或保险和健身俱乐部会员资格等保护因素来解释。在英国,由流行病学家迈克尔·马尔莫特领导的、针对特定群体风险的大型长期研究(称为 Whitehall 研究)清楚地证明了这一点。此外,这种阶梯或梯度存在于拥有全民医疗保健的国家;如果护理的可获得性是真正的原因,那么全民医保应该消除这种梯度。一定还有其他东西,一些非常强大的东西,与不平等有关,并且能够引起健康问题。


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这个因素似乎是低社会经济地位带来的有压力的心理社会后果。加州大学旧金山分校的心理学家南希·阿德勒和她的同事们已经证明,人们对自己相对于他人的评价,至少与实际收入水平等任何客观衡量标准一样,可以预测健康或疾病。研究表明,健康状况不佳既与感觉贫穷有关,也与实际贫穷有关。诺丁汉大学的理查德·威尔金森和约克大学的凯特·皮克特两位流行病学家分别详细描述了这一情况,他们表明,虽然贫困对您的健康不利,但在富裕的环境中的贫困——不平等——可能更糟,几乎在任何衡量标准上都是如此:婴儿死亡率、总体预期寿命、肥胖、谋杀率等等。当您不断地被人提醒您没有的东西时,健康状况尤其会受到损害。

基本上,越不平等的社会,生活质量越差。在各个国家和美国各州之间,更大的不平等,独立于绝对收入水平,预示着更高的犯罪率,包括凶杀案,以及更高的监禁率。再加上更高的校园欺凌率、更多的青少年怀孕和更低的识字率。精神疾病、酗酒和吸毒问题更多,幸福感和社交流动性也更低。而且社会支持也更少——陡峭的等级制度与滋养友谊的平等和对称性背道而驰。这种严峻的集体景象有助于解释一个极其重要的事实,即当不平等加剧时,每个人的健康都会受到影响。

这就是问题影响富人、富裕阶层以及贫困阶层的地方。随着不平等的加剧,他们通常会花费更多资源将自己与桥下世界隔离开来。我曾听不列颠哥伦比亚大学的经济学家罗伯特·埃文斯称之为“富人的分裂”。他们在封闭社区、私立学校、瓶装水和昂贵的有机食品上花费了更多的自有资源。他们还向帮助他们维持地位的政治家捐赠大量资金。建造厚厚的墙壁以阻挡一切压力是一件很有压力的事情。

了解这些心理和社会因素会影响疾病的生物学是一回事。证明这些压力源如何在体内发挥其不良作用则是另一回事。社会经济地位和不平等如何“深入到皮肤之下”?事实证明,研究人员在寻找答案方面取得了重大进展。我们已经了解了很多关于贫困如何影响生物学的知识,而不平等差距扩大中令人担忧的部分是贫困的尽头。科学家们已经能够追踪从外部不平等到三个关键内部区域的生理联系:慢性炎症、染色体衰老和大脑功能。

沉重负担

对疾病生物学的思考在 20 世纪 90 年代发生了革命性的变化,当时洛克菲勒大学已故的布鲁斯·麦克尤恩引入了异速负荷的概念。我们的身体不断受到环境的挑战,当我们应对这些挑战并恢复到基线状态或体内平衡时,我们才能保持健康。传统上,这种观点导致科学家专注于解决特定挑战的特定器官。异速负荷具有不同的视角:生理挑战会在全身范围内引发广泛的适应。例如,感染的脚趾不仅会在脚尖产生炎症,还会导致从腹部脂肪中获取能量到嗜睡的大脑化学物质等更广泛的变化。随着这种生物学上的磨损持续下去,它会导致一系列身体部位的功能不如最佳状态,这可能与单个器官出现严重问题一样对健康有害。

加州大学洛杉矶分校的特蕾莎·西曼采纳了这个想法,并在全身范围内对其进行了跟踪,测量了各种磨损的生物标志物,包括血压、胆固醇、血脂、体重指数、慢性高血糖症的分子指标和应激激素水平的升高。她表明,这组不同的测量指标有力地预测了身体健康和死亡率。

西曼和其他人最近的研究将低社会经济地位与沉重的异速负荷联系起来,因为身体正处于持续且徒劳的战斗中,试图恢复到正常的、非应激状态。这些发现突出了一个重要的主题:虽然成年人的社会经济地位可以预测异速磨损,但童年时期的社会经济地位会留下更强烈的终生印记。低社会经济地位使年轻人的身体更容易“衰老”。科学家们还发现了保护因素。虽然在贫困社区长大加剧了低社会经济地位与异速负荷之间的联系,但幸运的是,如果母亲有时间和精力进行高度养育,则可以减轻不良影响。

图片来源:Bryan Christie Design

任何形式的压力都可能产生这些影响。它不一定与金钱有关,但通常与社会环境有关。我自己在东非大草原上自由生活的狒狒身上的研究表明了这种影响。在狒狒群体中,动物在社会等级中的地位会产生或多或少的压力。如果您是一只低等级的狒狒——社会压力很大的情况——您的身体在糖皮质激素(如皮质醇等应激激素)的分泌方面存在不健康的异常。身体还表现出性腺、心血管和免疫系统的不健康变化。

在动物和人类等级制度中,这些压力引起的改变通过一个关键过程影响健康:慢性炎症。很少有东西比炎症更能体现生物学双刃剑的例子了。组织损伤后,炎症会控制损伤并启动细胞修复。然而,慢性广泛炎症会导致全身分子损伤,研究表明,它会导致从动脉粥样硬化到阿尔茨海默病等多种疾病。最近的研究(包括我自己专注于神经系统炎症的研究)表明,慢性高压力水平会促进慢性炎症。在人类中,童年贫困会提高成人身体的促炎设定点,炎症基因的表达增加,炎症标志物(如 C 反应蛋白)的水平升高,而 C 反应蛋白与心脏病发作的风险升高有关。

这些都是长期效应:大萧条时期更多的经济损失预示着六年后的 C 反应蛋白水平更高。人类与其他生活在不平等环境中的灵长类动物具有相同的脆弱性。杜克大学的珍妮·董的研究表明,与群体中社会地位较高的动物相比,社会地位较低的恒河猴体内有更多的慢性炎症标志物。这些研究突出了社会压力因素与不健康生物学之间联系的直接性,因为这种联系发生在生活方式风险因素没有变化的物种中,例如吸烟和饮酒率的增加,而这些风险因素在我们经常在陷入低地位境地的人类身上看到。

过早的 DNA 衰老

在理解社会经济地位/健康梯度进入人体的途径方面取得的进展,也来自对衰老非常敏感的衡量标准:端粒的状况,端粒是染色体末端的 DNA 片段。

端粒有助于保持我们染色体的稳定——分子生物学家喜欢说它们类似于鞋带末端的塑料帽,可以防止磨损。每次染色体复制进行细胞分裂时,端粒都会缩短;当它们变得太短时,细胞就无法再分裂,并且会失去许多健康功能。端粒缩短受到端粒酶的对抗,端粒酶会重建这些末端。因此,细胞端粒的状态可以说明其生物学“年龄”,而产生磨损、脆弱染色体的缩短端粒似乎是分子版本的磨损。

端粒生物学在 2004 年的一项研究中与应激生理学相遇,该研究由健康心理学家埃丽莎·埃佩尔和分子生物学家伊丽莎白·布莱克本领导,当时她们都在加州大学旧金山分校工作;布莱克本因其在端粒方面的开创性工作而于 2009 年获得诺贝尔奖。她们检查了 39 位每天都生活在严重压力下的人:长期患病儿童的女性照顾者。具有里程碑意义的发现是,这些照顾者白细胞的端粒缩短,端粒酶活性降低,蛋白质和酶的氧化损伤升高。(氧化会使端粒酶失活。)孩子的疾病持续时间越长,女性报告的压力就越大,她们的端粒就越短,即使研究人员考虑了饮食和吸烟等潜在的混杂因素后也是如此。在正常情况下,人们的端粒会以或多或少的恒定速度缩短,计算表明,这些女性的端粒比低压力组的女性老了大约十年——有时甚至更多。

这一发现引发了大量支持性研究,表明包括重度抑郁症、创伤后应激障碍和种族歧视经历在内的压力源都会加速端粒缩短。毫不奇怪,较低的童年社会经济地位也预示着成年后端粒较短;感知的贫困社区质量、目睹或经历暴力、家庭不稳定(例如离婚、死亡或父母入狱)以及早期贫困地位的其他特征都与生命后期这些缩小的染色体末端有关。在贫困中度过童年,到中年时,您的端粒可能会比那些童年更幸运的人老大约十年。

因此,从整个身体系统到单个染色体的微观层面,贫困都会找到产生磨损的方法。大多数关于端粒长度的研究都将“贫困”与“非贫困”进行比较,正如比较异速负荷的研究一样,但少数研究考察了不平等的整个谱系,即低地位阶梯的每一步,都表明社会经济地位阶梯的每下降一级都最有可能恶化这些生物衰老标志物。

失控

最近的大量神经生物学研究表明,沿着这些阶梯下滑也会改变大脑和行为。我的实验室花费了四分之一个多世纪的时间来研究持续的压力对啮齿动物、猴子和人类大脑的影响。与其他实验室一起,我们了解到,一个热点区域是海马体,它是学习和记忆的关键区域。持续的压力或过度暴露于糖皮质激素会降低海马体的兴奋性、收缩神经元之间的连接并抑制新神经元的产生,从而损害记忆力。在杏仁核(大脑中对恐惧和焦虑至关重要的区域)中,压力和糖皮质激素会加剧这两种反应。与在海马体中抑制事物不同,在这个促进恐惧的区域,它们会增加兴奋性并扩大神经元连接。这些发现共同帮助解释了为什么创伤后应激障碍会使海马体萎缩并扩大杏仁核。另一个受影响的区域是中脑边缘多巴胺系统,它对奖励、预期和动机至关重要。慢性压力会扰乱该系统,结果是容易患上抑郁症的快感缺失症和容易上瘾。

糖皮质激素的轰击也会影响前额叶皮层 (PFC),它是长期计划、执行功能和冲动控制的关键。在前额叶皮层中,社会压力和升高的糖皮质激素会削弱神经元之间的连接,使它们更难进行交流。髓鞘形成(绝缘神经元之间电缆的过程,从而帮助它们更快地传递信号)受到损害。该区域的总细胞体积下降,慢性炎症被激活。

图片来源:Jen Christiansen;资料来源:《精神层面:为什么更大的平等使社会更强大》。凯特·皮克特和理查德·威尔金森。Bloomsbury,2009 年;美国商务部经济分析局(《美国人均收入数据》);《2007/2008 年人类发展报告:应对气候变化:分裂世界中的人类团结》。联合国开发计划署,2007 年(《人均 GDP 数据》)

当前额叶皮层以这种方式受损时会发生什么?糟糕的、冲动的决定就会发生。考虑“时间贴现”:当在即时奖励和等待后更大的奖励之间做出选择时,等待的吸引力会随着您必须等待的时间的增加而降低。前额叶皮层通常擅长对抗这种短视行为。但压力会加剧时间贴现;累积的压力越大,在前额叶皮层激活需要延迟满足的实验中就越少。对于进一步滑向不平等的人来说,不太活跃的前额叶皮层使大脑更难选择长期健康而不是即时享乐。这种神经学效应可能解释了为什么与压力较少的人相比,总生活压力较大的人体重增加更多,吸烟和饮酒更多。

前额叶皮层的这些变化也发生在儿童身上。在不同的研究中,宾夕法尼亚大学的玛莎·法拉和加州大学旧金山分校的名誉教授 W. 托马斯·博伊斯观察到,较低社会经济地位的幼儿园儿童通常具有升高的糖皮质激素水平、更薄且不太活跃的前额叶皮层以及较差的依赖前额叶皮层的冲动控制和执行功能。随着孩子年龄的增长,这些影响会增加。到青春期,较低的社会经济地位预示着较小的前额叶皮层体积。到成年期,低社会经济地位预示着更陡峭的时间贴现决策。

这些观察结果中的一些提出了一个棘手的先有鸡还是先有蛋的问题。大脑的变化可能导致糟糕的选择,而糟糕的选择反过来又会导致更深的贫困,而不是相反。但研究表明,因果关系是反向的,社会经济地位和不平等首先影响前额叶皮层功能,然后才发生其他坏事。

例如,幼儿园儿童的社会经济地位预示着他们的前额叶皮层功能;很少有五岁的孩子会因为把工资浪费在饮料和马匹上而陷入贫困。进一步的证据来自不列颠哥伦比亚大学的赵家莹和她的同事在 2013 年进行的一项研究。他们调查了经济状况随季节变化的印度农民。随着个人的社会经济地位从播种季节最贫困到收获后最富裕,前额叶皮层功能也随之改善。

对我来说,最重要的证据来自一项研究,在该研究中,人们的社会经济地位感因实验设计而降低。之后,这些人进行了更重的时间贴现。在 2012 年的一项研究中,受试者彼此进行机会游戏,起始资源量不同。“贫困”受试者更有可能借贷未来的收入,并且不太关注有关游戏策略的有用线索。

在另一项研究中,被提示想象财务损失情景(相对于中性或有利情景)的受试者在无关的任务中进行了更陡峭的时间贴现。在其他研究中,受试者被引导想象他们的财务负担,例如考虑昂贵的汽车维修;高社会经济地位受试者的认知功能没有变化,但较贫困的受试者的认知功能下降。

为什么短暂的低社会经济地位感会诱发现实世界中典型的低社会经济地位的认知变化?一种解释是,这是一种理性的反应,因为如果您几乎买不起杂货,就很难考虑为晚年存钱。贫困使未来成为一个不太相关的地方。

但还有一种与压力相关的强大解释:长期计划和冲动控制会使前额叶皮层疲惫不堪。通过需要前额叶皮层的繁重任务来增加受试者的认知“负荷”,他们更有可能在饮食上作弊。或者您可以——科学家们已经这样做了——通过用零食诱惑节食受试者来增加认知负荷,然后他们在依赖前额叶皮层的测试中表现更差。这在多大程度上代表前额叶皮层的字面“消耗”代谢与动机下降尚不清楚。

无论哪种方式,低社会经济地位都会造成长期的财务担忧,从而分散注意力和令人疲惫。当您担心支付房租时,很难在一项心理任务中取得优异成绩,例如减去一系列数字,或者更重要的任务是控制饮酒。汽车维修研究中的一项发现支持了这种解释。当受试者考虑微不足道的维修费用时,低社会经济地位和高社会经济地位的受试者在认知任务中的表现同样出色。

当然,我们需要更好地了解不平等的生物学后果,并学习更好的方法来治愈其健康疤痕。但坦率地说,现在我们已经知道很多了。我们知道的足够多,足以激起对这种情况的道德愤慨。如果孩子们出生在弱势家庭,那么在他们开始学习字母表时,他们就注定会身体不好,这是令人愤慨的。不应该要求我们测量炎症或染色体的长度来证明这是错误的,但如果需要这样做,那么这项科学就更有力量了。

罗伯特·M·萨波尔斯基 是斯坦福大学生物科学、神经病学和神经科学教授,也是肯尼亚国家博物馆的研究员。在他的实验室工作中,他专注于压力如何损害大脑以及神经系统的基因疗法。他还研究东非野生狒狒种群,试图确定狒狒的社会等级与其健康之间的关系。

更多作者:罗伯特·M·萨波尔斯基
大众科学杂志第 319 卷第 5 期本文最初以“健康与财富差距”为标题发表于大众科学杂志 第 319 卷第 5 期(),第 62 页
doi:10.1038/scientificamerican1118-62
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