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        麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼:探索生長(zhǎng)因子之謎

        2018-10-18 03:22:18王江山
        知識(shí)就是力量 2018年10期
        關(guān)鍵詞:麗塔都靈萊維

        王江山

        20世紀(jì)50年代,一位意大利女科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了人類歷史上第一個(gè)生長(zhǎng)因子—神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF),推動(dòng)了之后數(shù)十年的生長(zhǎng)因子研究風(fēng)潮,極大地?cái)U(kuò)展了人們的認(rèn)知。她,就是麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼。

        不想當(dāng)作家的醫(yī)生不是好科學(xué)家

        作為畫(huà)家和數(shù)學(xué)家的女兒,麗塔小時(shí)候就聰明敏銳、多愁善感。她非常崇拜瑞典作家西爾瑪·拉洛洛夫,再加上她敬愛(ài)的家庭教師的影響,麗塔一直想以寫(xiě)作為業(yè)。然而就在她準(zhǔn)備上大學(xué)的那一年,這位教師罹患胃癌離世,麗塔大受打擊。

        禍不單行,另一個(gè)難題來(lái)自她的父親阿達(dá)莫·萊維—作為一個(gè)保守的猶太人,他認(rèn)為女人就應(yīng)該在家里縫縫補(bǔ)補(bǔ)相夫教子,不同意麗塔去上大學(xué)。

        但倔強(qiáng)的麗塔堅(jiān)持不懈地說(shuō)服了父親,并決心從事醫(yī)學(xué)事業(yè),幫助更多像自己老師那樣早逝的人。1930年,21歲的她考入都靈大學(xué),師從知名神經(jīng)組織學(xué)家朱塞佩·萊維。萊維教授不但是一位卓越的神經(jīng)組織學(xué)家,同時(shí)還是偉大的教育家,他培養(yǎng)了包括麗塔在內(nèi)的三位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,正是他,激發(fā)起了麗塔對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)研究的熱情。麗塔跟隨萊維學(xué)習(xí)了神經(jīng)細(xì)胞銀染法,這一技術(shù)確認(rèn)了神經(jīng)的結(jié)構(gòu)不是一團(tuán)其胞漿互相連通的合體細(xì)胞,而是由許多互相分開(kāi)的、邊界明確的細(xì)胞即神經(jīng)元組成的。而對(duì)這一方法的深刻理解,是她在未來(lái)走向成功的關(guān)鍵工具。

        流亡中的堅(jiān)持

        1938年,意大利墨索里尼政府通過(guò)了新的種族法《人種保護(hù)宣言》,將所有猶太人驅(qū)逐出大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。麗塔也被迫離開(kāi)了都靈大學(xué),同老師萊維一起遷往比利時(shí)避難。

        雖然世事艱難,但麗塔還是在比利時(shí)大學(xué)神經(jīng)學(xué)學(xué)院繼續(xù)深造,還獲得了精神病學(xué)和神經(jīng)學(xué)的雙重碩士學(xué)位。戰(zhàn)火并沒(méi)有讓麗塔放棄科學(xué)研究,她甚至在自己的臥室中搭建了一個(gè)臨時(shí)的實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)她在研究脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的形成原理,而便于獲得的雞蛋就成了最好的實(shí)驗(yàn)材料。麗塔為了買(mǎi)雞蛋,不得不親自到鄉(xiāng)下去找當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民們收購(gòu),并謊稱是買(mǎi)去給自己的孩子(其實(shí)并不存在)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期戒備森嚴(yán),麗塔免不了在來(lái)往途中遭到盤(pán)問(wèn),每當(dāng)這時(shí),使用雞蛋作為研究材料的好處便顯現(xiàn)出來(lái),只要回答“這是拿回去給孩子們準(zhǔn)備晚餐的”,往往都能順利蒙混過(guò)關(guān)。

        戰(zhàn)火進(jìn)一步蔓延,但是堅(jiān)韌樂(lè)觀的麗塔并沒(méi)有就此停止研究。在艱難的時(shí)境之下,她仍然能保持難能可貴的樂(lè)觀與熱情:“大多數(shù)的男人和女人被剝奪了生活的愉悅激情和好奇心,我幸而免于這蔓延的病癥?!睉?zhàn)后,她回到都靈大學(xué),重新獲得在都靈大學(xué)醫(yī)學(xué)院的職位,成為解剖學(xué)研究所的助理研究員。

        新的征程

        1946年9月,麗塔獲得了在華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的漢姆伯格教授實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一個(gè)學(xué)期研究的機(jī)會(huì)。由于她表現(xiàn)出色,第二年,她得以留在實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任助理研究員。

        在那里,她學(xué)習(xí)了應(yīng)用胚胎移植方法,以便于進(jìn)一步研究神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。此時(shí),漢姆伯格的一位研究生埃爾默·伯基在進(jìn)行一項(xiàng)有趣的研究:其他能快速增長(zhǎng)的組織是不是也同四肢一樣,具備吸引神經(jīng)纖維生長(zhǎng)的能力?他用小鼠做實(shí)驗(yàn),當(dāng)將小鼠體內(nèi)增殖的腫瘤組織移植到胚胎后,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維快速生長(zhǎng),并大量侵入腫瘤,其侵入數(shù)量遠(yuǎn)多于四肢,他推測(cè)這種效應(yīng)緣于腫瘤巨大的表面積。

        麗塔對(duì)此很感興趣,她在重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷?,將腫瘤組織置于囊胚組織之外,并不使二者直接接觸。結(jié)果發(fā)現(xiàn),腫瘤的存在仍然促進(jìn)了感覺(jué)神經(jīng)和交感神經(jīng)的發(fā)育,這說(shuō)明腫瘤有可能釋放一種可擴(kuò)散的因子,并通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)缴窠?jīng)系統(tǒng),這樣就能發(fā)揮刺激神經(jīng)纖維生長(zhǎng)與神經(jīng)擴(kuò)散的作用。麗塔將這種神奇的未知物質(zhì)稱為神經(jīng)生長(zhǎng)促進(jìn)因子。在之后的多年中,她一直為此深深著迷。

        意外的發(fā)現(xiàn)

        1952年,麗塔招募了華盛頓大學(xué)微生物學(xué)系的生物化學(xué)家斯坦利·科恩,來(lái)共同完成神經(jīng)生長(zhǎng)促進(jìn)因子的純化工作,并決定用生物化學(xué)方法來(lái)分離神經(jīng)生長(zhǎng)促進(jìn)因子。

        他們從小鼠的腫瘤中分離出能刺激神經(jīng)生長(zhǎng)的物質(zhì),但這種物質(zhì)既含蛋白質(zhì)又含核酸,究竟是哪一種物質(zhì)具有生長(zhǎng)因子活性呢?為了解決這個(gè)問(wèn)題,他們使用蛇毒處理標(biāo)本,想利用其核酸酶活性來(lái)分解標(biāo)本中的核酸成分,但是卻意外地發(fā)現(xiàn),蛇毒本身竟然就具有生長(zhǎng)因子活性。兩人大喜過(guò)望,隨即展開(kāi)了更深層次的研究。他們發(fā)現(xiàn),除蛇毒外,哺乳動(dòng)物的唾液腺(類似蛇毒腺)中也含有豐富的生長(zhǎng)因子。

        就這樣,他們從蛇毒和小鼠唾液腺中提取了神經(jīng)生長(zhǎng)促進(jìn)因子,并制備了其抗體。1954年,這種物質(zhì)被正式定名為神經(jīng)生長(zhǎng)因子—NGF。麗塔和科恩的合作獲得了巨大的成功。

        研究的腳步不停歇

        研究的腳步?jīng)]有停止,麗塔和科恩兩人繼續(xù)合作。1960年,他們從小鼠頜下腺提取純化神經(jīng)生長(zhǎng)因子時(shí)發(fā)現(xiàn):將不含NGF的唾液腺提取物中的一種組分注射到新生小鼠體內(nèi)時(shí),小鼠會(huì)出現(xiàn)眼瞼早開(kāi)、切牙早萌、毛發(fā)生長(zhǎng)抑制、生長(zhǎng)遲緩等現(xiàn)象,而純化的NGF則沒(méi)有這樣的效果。因此,他們認(rèn)為在提取物中還有其他的物質(zhì)在起作用,新的研究領(lǐng)域在兩人眼前展開(kāi)。1962年,這種因子被成功分離出來(lái),它就是表皮生長(zhǎng)因子(EGF)。

        麗塔和科恩苦苦探索多年之后,終于成功提取出了純化的NGF,并提出了相關(guān)理論。但是在當(dāng)時(shí),這一理論難以被人們接受,并遭受了諸多質(zhì)疑。直至1971年,麗塔與拉爾夫·布拉德肖(加州大學(xué)化學(xué)家)的博士生露絲·安杰莉蒂合作,一起確定了這種因子的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu),科學(xué)界的質(zhì)疑才紛紛冰釋。

        1986年12月10日,麗塔和科恩由于“生長(zhǎng)因子的發(fā)現(xiàn)”而共享諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾基金會(huì)主席貝里斯特高度贊揚(yáng)了兩人對(duì)于NGF和EGF研究所做出的巨大貢獻(xiàn),認(rèn)為生長(zhǎng)因子的發(fā)現(xiàn),為神經(jīng)科學(xué)開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域,人們逐漸開(kāi)始從細(xì)胞和分子層面去研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和損傷修復(fù)的可能機(jī)制,為癌癥、損傷修復(fù)、退行性變、阿爾茨海默癥等的治療提供了新的思路。

        人物小傳

        麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼(1909年4月22日—2012年12月30日),意大利著名神經(jīng)生物學(xué)家。1930年考入都靈大學(xué),6年后獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位并留在都靈大學(xué)擔(dān)任研究助理。1946年到華盛頓大學(xué)圣路易斯分校工作。1986年,蒙塔爾奇尼和美國(guó)科學(xué)家斯坦利·科恩因發(fā)現(xiàn)“神經(jīng)生長(zhǎng)因子”和“表皮生長(zhǎng)因子”共享諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),她是史上最長(zhǎng)壽的諾貝爾獎(jiǎng)得主。

        麗塔曾在自己的百歲慶典上說(shuō):“我不在乎自己究竟還能活多久,因?yàn)槟転槭澜缌粝率裁床攀亲钪匾??!弊鳛橐粋€(gè)足夠長(zhǎng)壽的求道者,麗塔·萊維·蒙塔爾奇尼完整地見(jiàn)證了自己的發(fā)現(xiàn)如何為世界打上一道道屬于她的印記,而她離開(kāi)世界時(shí),也一定是幸福的,安詳?shù)?,光風(fēng)霽月。

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