免疫学科形成的趣事
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发布时间:2022-05-18 16:08
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时间:2023-10-19 12:50
保尔·埃尔利希
PaulEhHIch
“科学研究没有园籍的*和种族的隔阂。
……致力于科学研究的人们首先要免除门户之
见。”这是德国细菌学家、免疫学家和化学疗
法的先驱埃尔利希在接受诺贝尔奖金时讲的
话。因他对免疫性研究作出了杰出贡献,他与俄
国的胚胎学家、免疫学家梅契尼科夫并列为一
九O八年度诺贝尔生理学和医学奖金获得者。
用“神奇的子弹”来肘杀病茵出生在德国西里西亚的斯特恩。父亲是一位犹太医生。他日幼便
饱尝了种族歧视的痛苫,立志当一名济世良医。那时候,肉眼无
法看到的病菌正在欧洲*和世界各地猖狂肆虐,传染病夺去了
千万人的性命。埃尔利希目睹了种种苦难,他刚跨进医学院大门,
使决心用毕生的精力向小小的细菌宣战。他说:“我一定要发明一
种神奇的子弹, 让它只射杀人体内的病菌, 而不敢伤害人体。。
在他求学时期,他的表兄威格特就在作组织及细菌培养的分类
染色研究。一八七八年,威格特发现不同种类的细菌对于各种染
料有不同的接受能力。埃尔利希对此很感兴翅,就向威格特学习
染色法,不久又开始了自己的研究。同学们讥笑他是不务正业的
“幻想医生”,他毫不在乎。他先后在弗劳兹瓦夫、斯特拉斯堡、
弗赖堡和莱比幅等大学医学院里学习,受到当时细菌学创导者柯
思和病理学家海德里希的提携。一八七八年毕业之后,他就被推
荐到当时欧洲规模最大的病理研究院,成为实验病理学创导者、柏
林大学教授姑雷·里希斯的助手。不久,他发现不但细菌,而且
生物体内不同的组织也有不同的染色能力。从此,染色分析法成
了解剖学家剖析组织不可缺少的方法。
埃尔利希完成了一项若名的实验:把甲基蓝染料注射到一只
活老鼠体内,然后作生理解剖,发现只有老鼠的神经末梢染,卜了
蓝色,而肌肉和骨馈不染色。这是为什么呢?埃尔利希推想:可
能在染料和神经末梢之间有某种吸引力。那么,能不能找到一种
对体内病菌有吸引力的染料,又有药物的作用,把病菌杀死呢2
他开始了实现其“神奇子弹”的设想。
研究有机体对染料的感受性,提出用染色法鉴别有机体细胞
和组织,这是饱的第一大贡献。埃尔利希曾经是科鼓的学生,对
于科赫用染料使细菌着色的方法,他一直有着深刻的印象。既然
染料在玻璃片上能渗入细菌,使细菌着色而死亡。那末,如何用
染料来杀死体内的病菌,就要靠先辨明正常人体细胞和组织与病
菌的区别了,这样,才能避免“玉石惧焚”。在这一研究过程中,他发现了白血球的变种,即一种体积庞大,容易被曙红染色的颗
粒,他称之为“嗜曙红白细胞”,即后来人们所称的“埃尔利希细
胞”。一八八二年,他观察到并描述了这种白细胞吞噬红血球细胞
的现象。他的这一发现,对组织学的发展做出了重大贡献。一八
九六午,埃尔利希在柏林附近的斯特吉茨血清实验所任所长,他
用显微镜研究血液,gf究有机组织对染色物质的感受论发现了
望氮反应,后来被称之为“埃尔利希反应”。重氮化合物可以和许
多有机化合物产生颜色反应,可以用来对尿液、血液或血浆的提
取物进行染色试验,通过比色,就可以区别人体、动物体内的病
茵和正常细胞、组织了。埃尔利希用这种染色法首先鉴别了韶细
胞性白血病的各种类型,研究血液的正常细胞和病态细胞。“埃自:
利希反应”流传至今,应用起来非常简便。他被称为血液学和免
疫血液学之父。
埃尔利希在研究中遇到了一系列问题:为什么用同一染料后,
有些组织呈红色,别的却呈蓝色?为什么细胞核可以接受某种染
色,细胞质却不能?为什么白喉毒素对鸽子无害,对婴儿会造成死
亡?他推断,各种不同的细胞、组织间,必有基本的差异存在。
埃尔利希认为“化学亲和力”即是生命奥秘的钨匙,他提出了有
机体和周围化学物质(食物、药物等)结合的学说——侧链学说,
进而又科学地导出免疫化学和化学疗法理论。
埃尔利希认为,抗原具有结合基或“侧链”,他称之为“结合
簇”,毒性抗原具有代表其毒性的“毒性簇”。抗体是机体细胞受抗
原刺激后所产生的物质。抗体也具有侧链或结合簇,能与抗原的
结合族作特殊的结合。一*七年,他把抗体叫做受体。他推想:
化学性质不问的受体能与不同的抗原结合,在机体细胞上发生结
台反应,此后,受体即不能发挥正常功能,细胞就产生更多的受体,其中有些脱落而进入血流;血流中的受体能与抗原发生反应,
从而保护机体细胞。埃尔利希认为淋巴球是参与形成受体的。他
同时提出,多形核白血球及巨噬细胞起到协助作用,因为它们能
使细菌及其他颗粒状抗原裂胳使其可涪成分为淋巴球所吸收。
埃尔利希是第一个定量地研究了毒素与抗毒素的沉淀反应,
建立起抗体理论的,他详细地说明了有机体组织对病菌感染的反
抗。由于他的研究,后来科学家才开始使用“免疫化学”这个名
词。埃尔利希因此被称为免疫化学的先驱。
埃尔利希最早用化学反应解释免疫过程。他认为抗原和抗体
之间的结合是化学的结合,正如强酸和强碱的结合一样,完全朝
一个方向进化很少是可逆的。他研究出毒素与抗毒素的中和反
应和酸碱的中和反应不同的地方,是它们不逻守倍比定律;这种
结合实际上并不经常有一定严格的比例。包尔德特在他之后建立
的吸附学说完善地解释了上述现象。但是埃尔利希的侧链学说在
.9论免疫学的发展上,曾起了相当大的作用。他的学说已逐渐被
一些其他内容所充实,而继续存在于现代的免疫学中。他的受体说
反映在关于抗原决定基与抗体结合价等概念上,而他的关于抗原
抗体结合具有化学性质的观念,也已在现代免疫学中获得了巨大
发展。当然,现代免疫学对这一反应的理解已远比埃尔利希当年
的见解完整和正确,但埃尔利希的学说成为现代免疫学的先导,这
确实是了不起的贡献。
从一*O年起,埃尔利希就在罗伯特·柯赫传染病研究院
主持工作。他对免疫现象作了大量的研究。他指出免疫血清具有
溶菌作用,有这种作用的抗体他称之为介体。他把介体看作是反
应过程的中间环节,它具有两种亲和力:一种是对补体的亲和力
(所谓补体簇),另一种是对红血球的亲和力(所谓细胞族)。他认
为每种血清都有作用于各种敏感抗原的多元补体。这一理论为以
后的学者进一步研究开辟了道路。
埃尔利希从一*八年起到了莱因河畔的法兰克福,先是在法兰克福医院化验所继续免疫现象的化验研究,后来专门研究传
染病从脓肿的治疗。 “九O四年,他完成白喉毒素的研究,发现
中和白喉毒素的抗韦素。但是他并不满足于这一发巩曾尝试在
实验室内制造这种抗毒素。虽然并未成功,却为后人指出了方向。
他也曾转而研灾癌症的化学治疗,并取得初步进展。在这期间,
他发表了《免疫论文全集》和《论毒素与抗毒素之间的关系及研究
途径》,这些著作都被看成是权威性著作。从—‘九O六年起,他担
任了乔治·施佩尔·豪斯研究院院长。
埃尔利希在医学理论上做出巨大贡献以后,就把他晚年的全
部精力投入到化学药物的研制上,以便实现他多年来的幻想——
用。抑奇的子弹”射杀人体内的病菌。他对染料的奇妙想法,英
定了他进行化学治疗的基础。由于某些染料能有选择性地给细菌
和原生动物染色,就有可能找到某种能够单为寄生虫所吸收的物
质,可以杀死寄生虫而不伤害寄主。一九O四年他终于找到了第一
种能杀死民体内银虫的染料“阿托克西尔”,又叫“锥虫红”。锥虫体
积比细菌大,在显微镜下容易被发现,注射到小白鼠的血管里.它
可以不停地繁殖,最后使小白鼠死亡。埃尔利希从一本化学杂志
上谈到一篇试验报告,说明锥虫能被“阿托克西尔”即对氨基苯
肿杀死。可是治疗的后果却很惨,病人虽不再昏睡而死,却变成
了瞎于。他决定改变对氛基苯肿的化学结构,以达到只杀死锥虫
不伤害视神经的目的。他就主动合成了数千种肿苯化合物,然后
对其一一筛选o这些药物当中,现有文献还提到的有五种,就是
他命名的五号、五九四号、六军六号、九一四号、一二军六号。
埃尔利希和他的助手、日本朋友秦佐八郎博士一起,投入研
制实验工作,他们年复一年地试验改变“镊虫红”的分子结构,
经常日夜战斗在自己的实验室里,有时连续几个晚上不回家,只农实验室的长椅上用几本书叠起来当枕头睡一会。他一次父一次
地安排“锥虫红”分子的排列方式,增加、移走或掉换原子。他要
乔清楚,到底裕要多大的剂量,才能杀死谁虫而不致引起1\良反
应。
经过改变了化学结构的“锥虫红”,已经应用了第六百零五种
了,但是当给受锥虫感染的小白鼠注射后,小白鼠仍是在狂窜乱
跳中痛苦地死去。
在达漫长而又艰苦的战斗中,埃尔利希的信心始终没有动摇
过。他坚佑,射杀锥虫的“补弹”足一定可以制造出来的。当他
在一九O九年试验到六百零六号化合物时,埃尔利希终于发现一
种有效的分子式“肿凡纳明”,即二笺基二氧偶帅苯。他把它命名
为“洒尔佛散”(意为安全肿剂),它能杀死老鼠和马体内的锥虫,而
不致引起眼盲或跳跃病。
达时,埃尔利希的实验室里沸腾起来了,人们都为这个六百
零六号化合物的成功而欢呼2四年的时间,筛选出各种不同结构
的肿苯化合物,这里而包含了多少繁重的传动和多么顽强的意志
啊I
埃尔利希发明的二氰基二氧偶肿苯,后来就成了商品药名“六
O六”。“六O六”这种“神奇的子弹”为什么只杀死锥虫而不伤
害人体呢?他解释汰因为病原体和人体组织有不同的代谢方式,
这种“六O六”药物只影响病原体所特有的代谢方式。它就象导
弹一样,在人体内专门跟踪追击锥虫,而不伤害神经。
“六O六”的发明,使非洲人从昏睡病的威胁下解救出来。但
是,当时世界各地J。泛流传着一种梅毒病,这种病是由比谁虫还
小的螺旋体所引起的。无论男人或女人,甚至刚出生的婴儿,部
可能染上这种可怕的疾病。这种病在欧洲已经有四百年的历史,
并正在全世界蔓延。这是一种性病,早期传染性很大,以后发生
心血管梅毒、神经梅毒或其他脏器的梅毒,或潜伏多年成为隐性
梅毒。患者经过几年痛苦的折磨,最后得心脏病死去,或成为补经失常的痴果。这种病还可以内印妇传给胎儿,使下一代得先天
性梅毒。这些成千上万的患者多么希望能行一种良药,使他们摆
脱这种疚病的痛苦啊1
“六O六”能不能杀灭梅毒螺旋体,从而拯救成千上万的梅毒
病患者呢?一九O九年整个炎热的夏天,埃尔利希及其助手们都
投入到这场紧张的战斗中。
他们首先在兔子的宰九上汰入一点从患者疮疯贝取来的脓
液,让螺旋体在血城里繁殖,于是兔子的宰九附近长出不愈合的
疮门,这证明兔子染亡了梅毒病。
他们又纳患病的兔子注别一针“六O六‘。第二天,发现难以
愈合的疮口出乎意料地结痴愈合了、又过了两天,疮口完全愈合,
连兔子血液里的螺旋体巴不见了。在不到一个月的时间里。兔子
竞完全恢复了健康。他们又重复多次做试验,只要一针“入O六”
就能消灭兔丁休内的螺旋体,议验祸到了成功。
用来治疗梅毒的“六O六”剂虽远比治疗昏睡病的剂量大得
多。这么大的剂量,用在人体内是不是安全呢2会不会象“银虫
红”那样引起病人双目失明呢?
他们把注射到免子身上的“六O六”的剂运再加大,试验结
果还是—‘切顺利。埃尔利希这时充满了胜利的喜悦,通知他的好
朋友阿尔塔医生:“六O六”DJ以用来治分梅毒忠者了1
一天下‘1:,埃尔利希和秦佐八郎跑到法兰女福最下挥的娟妓
区里,找到一个得了梅毒病已经很严重的妓女,给她打了一针“六
O六”。过了一个星期,那个妓女笑盈盈地来报这两位学者,感谢
他们救命之恩。
梅毒再也不是绝瘦了I埃尔利希把“六O六”的样品送给医
院去试用。一九一O年四月,第一批报告寄回来了,证明应用“六
O六”治疗梅毒是成功的。
埃尔利希的幻想实现了1同年五月,他在巴思巴资内科学年
会上,向全世界宣布了他的发明。这个劳动全世界的新闻,给千千万万构毒病思考带来了颅音。埃尔利希等的辛勤劳功开辟了化学
治外传染病的道路。一九—O午,他发表了重要著作《螺旋体病化
学治疗的尝试》,这使他成为化‘;i疗法的光驱。这位伟大的学者
于一九一五年八月二十日逝世于巴特霍姆堡。他发明的“六O六”,
这个百位数已成了他百折不抗,勇于探索的象征。