梅契尼科夫:以身试菌

2022-04-02 12:02
祝您健康·文摘版 2022年10期
关键词:霍乱弧菌巴斯德海星

19世纪,俄国有这样一位传奇科学家,因爱自杀未遂造成身体上的痛苦,这使得他对细胞研究产生浓厚兴趣,并获得了1908年的诺贝尔生理学或医学奖。他就是埃黎耶·埃黎赫·梅契尼科夫,俄国微生物学家与免疫学家,免疫系统研究的先驱者之一。

1845年5月16日,梅契尼科夫出生在哈尔科夫附近的一个村庄,位于当时俄罗斯帝国统治下的乌克兰境内。从孩提时代开始,梅契尼科夫就对博物学有着浓厚的兴趣。后来他前往哈尔科夫大学学习博物学,在两年之内,就完成了原本应该要花费四年的学业。大学毕业之后,他又到德国研究北海黑尔戈兰岛的海洋动物群。

1870年,梅契尼科夫成为奥得萨大学的荣誉教授。正在他事业上小有所成之时,他的第一任妻子菲奥多罗维奇,因为感染肺结核而过世。失去妻子后,悲痛中的梅契尼科夫吞食了大量鸦片企图自杀,但因吞食量过大而呕吐不止,自杀未遂。

1875年,梅契尼科夫再婚,不幸的是,第二任妻子欧加不久就得了伤寒,这又对他造成了沉重的打击,便再度试图自杀。这次他利用注射的方式,让自己感染回归热,结果并未死亡,但非常痛苦。此后,他对微生物展开研究,尤其对免疫系统产生了兴趣。

1883年,梅契尼科夫观察了海星消化食物的现象后,发现海星体内有一些奇怪的细胞,它们比其他细胞更自由自在,不断地从一个地方移动到另一个地方,如同变形虫一般,以流动的方式行动。他想,这些海星体内的游走细胞,既然能吞掉食物和洋红色的细粒,它们也一定能吃掉微生物;这些游走细胞能保护海星免受微生物侵犯,人类抵抗各种病菌侵犯的保护物也许就是因为这些游走细胞。在动物学家克劳斯的建议下,他把这种细胞命名为“吞噬细胞”。

梅契尼科夫的实验一次次地证明:吞噬细胞能够吃下微生物,但要使全世界的科学家都相信这一点,并不是件容易的事。德国和奥地利的很多科学家常常在各种会议和刊物上反对梅契尼科夫。一位德国科学家每年在一种重要的科学刊物上,写一篇驳斥吞噬细胞理论的文章。另一些科学家振振有词地说:“是老鼠的血清杀死了细菌,而不是血液中的吞噬细胞。”这种争论持续了几乎20年之久。梅契尼科夫也一度出现了动摇。有一段时间,他夜夜失眠,痛苦至极不得不用吗啡来麻醉自己,甚至又有了自杀念头。

正当梅契尼科夫苦闷与失望之际,独具慧眼的法国微生物学家巴斯德给予了他热情的支持与帮助,使濒于绝望的他产生了绝处逢生之感。在巴斯德的支持与鼓舞下,梅契尼科夫进入巴斯德研究所,开始新的科学征程。

他设计出新的实验:将霍乱弧菌注入豚鼠体内,几天之后再解剖这些豚鼠,用一支玻璃吸管吸取含有吞噬细胞的黏液,放在显微镜下观察。他发现,离体的吞噬细胞很快就死亡并破裂开来,被它吞下去的霍乱弧菌就飞跑出来。为了证明这些被吞下又飞跑出来的霍乱弧菌是活的,并能使人致病,梅契尼科夫又将这些霍乱弧菌注射到健康的豚鼠体内,不久这些豚鼠就被霍乱夺去了生命。这个实验证明,吞噬细胞的确能吞噬活的微生物。

为了揭示人体吞噬细胞的功能,梅契尼科夫和他的助手不顾牺牲生命的危险,吞服了霍乱弧菌。但是出现了两种截然不同的结果,他和另外几个同事都没事,而助手朱彼勒因此死于霍乱。梅契尼科夫开始思考:同样吞服了霍乱弧菌,为什么会引起极不相同的结果?他用注射器从吞服了霍乱弧菌的健康人体内抽出血液,放在显微镜下仔细观察,但无论如何也找不到霍乱弧菌。于是得出结论,这是因为身强力壮者的吞噬细胞吞噬了霍乱弧菌,它保护人体不受微生物侵袭。遗憾的是,由于当时科学发展水平的限制,人们无法看到人体内的吞噬细胞吞噬微生物的具体过程,因为人体内的吞噬过程不像水蚤吞噬酵母菌芽胞那样直观可见。这也可能是德国微生物学家拒不承认吞噬理论的原因之一。

19世纪末,细胞免疫现象得到更多实验资料的证实。1900年,梅契尼科夫发表了《二十年来对传染病的免疫性研究》一文,系统地论述了人体的白细胞和肝、脾内及细胞吞噬微生物的特性,正式提出最初的噬菌细胞免疫学说。1908年,诺贝尔奖金委员会决定授予梅契尼科夫诺贝尔生理学或医学奖。1916年7月16日,梅契尼科夫逝世,享年71岁。

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