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梅达沃的科学遗产

时间: 2012年05月16日 | 来源: 环球科学

专栏作者简介

谢蜀生是北京大学医学部免疫学系教授,博士生导师,主要从事移植免疫研究,曾任中华微生物与免疫学会常委、移植免疫学组长。

     梅达沃(Peter Brian Medawar)是一个搞基础研究的免疫生物学家,他不会看病,更不用说在手术台上为病人做复杂的器官移植手术了。但医学界却一致公认他是“器官移植之父”。这是为什么?

    人体的某些重要器官,如心脏、肾脏等,由于各种原因而完全丧失功能时,生命就不能维持。此时拯救生命的唯一方法,就是器官移植。但这时,移入的器官对患者来说就是一种外来成分。患者的机体会接受它吗?不会。

    在医学发展早期,就有临床医生尝试过器官移植,使用的器官有来自动物的,如狗肾,也有来自另一个无关人体的,甚至有来自父母兄弟的,但都没有成功。这些移植器官通常在移植后的1~2周内,就会被机体排斥掉。

    人们对异体器官遭到排斥的原因进行了种种推侧,许多人认为,种属的生物学屏障是造成移植排斥的主要原因。生物学屏障是个体在复杂环境中的重要生存机制,是难以克服的。几个世纪过去了,器官移植一直是临床医生无法舍弃却又实现不了的梦想。你可以想象,当梅达沃在1944年用实验证明,移植排斥的本质是免疫排斥时,整个器官移植界是多么兴奋。因此,1954年第一例同卵双生兄弟(他们之间的遗传背景完全相同,不会引起免疫排斥)之间的肾移植获得圆满成功时,临床器官移植正式登上了现代医学的舞台。

    梅达沃对器官移植的贡献还不止于此。我们知道,尽管临床器官移植已经取得了很大进展,但还不理想。这主要是因为,我们只能用各种免疫抑制药物来强行抑制机体的免疫系统,从而达到避免移植排斥的目的。由于病人必须终身服药,一生都将处于免疫功能低下的状态,结果导致感染频繁发生,癌症发病率明显升高,给病人和社会造成沉重的经济负担。

 

 

    有没有办法通过操纵免疫系统,使机体可以把移入的器官当成“自身”成分而不发生排斥呢?1953年,梅达沃带领的研究小组证明,在一种雌性灰色小鼠怀孕期间,将另一种白色小鼠的组织细胞注入孕鼠的子宫内,结果发现,灰色母鼠分娩出的小鼠(灰色)长大以后,可以接受白色小鼠的白色皮肤而不排斥。免疫学的基本理论一直认为,免疫系统的基本功能是,对“非己”(Non-self)成分排斥,对“自己”(Self)成分耐受。梅达沃现在证明,在某些情况下,免疫系统也可以对“非己”成分(另一株小鼠的皮肤)产生免疫耐受。这种“获得性免疫耐受”现象改变了免疫学基本理论范式(Paradigm),具有重要的理论意义。梅达沃因此获1960年诺贝尔医学奖。

    获得性免疫耐受现象的发现,为利用诱导免疫耐受的方法防止移植排斥提供了理论基础。移植耐受研究是目前移植生物学和器官移植学的前沿领域和主要研究方向,这方面的研究一旦取得突破,器官移植将彻底摆脱对免疫抑制药物的依赖,极大地提高病人的生存质量,大幅降低治疗成本。移植耐受研究是梅达沃留给我们的宝贵遗产,近20年来,这方面的研究已经取得了很大进展。

    梅达沃对知识的追求是多方面的。从童年起他就对音乐、歌剧有着强烈爱好,梅达沃对音乐的感受力似乎是与生俱来的。他曾说:“无论在音乐厅欣赏,还是听唱片,瓦格纳的全本《尼伯龙根的指环》都会让我获得一种静脉注射兴奋剂般的快感。”大学时代,梅达沃还对哲学产生了浓厚兴趣,并持续终生。在牛津大学工作期间,他参加了一个叫“理论生物学俱乐部”的团体,并与生物化学和科学史家李约瑟(Joseph Needham)、哲学家波普尔(Karl Popper)等建立了亲密的友情。他一生作过无数次科学演讲,传播科学文化;出版过10多部著作,其中《个体的独特性》(The uniqueness of the individual)、《科学的局限》(The limits of science)等都在科学界引起热烈的反响。《对青年科学家的忠告》(Advice to a young scientist)一书更是影晌了20世纪后期成长起来的一代年轻科学家。

    梅达沃对艺术的细腻感受,以及对自然的哲学洞察力不但使他的生命丰富多彩,而且也促进了他的科学研究事业。他32岁成为动物学教授,45岁就获得诺贝尔奖。梅达沃还是一位杰出的科学管理者,他曾任英国最大的医学研究机构——英国国立医学研究所所长达9年之久,并于1968年当选为英国科学促进会(BAAS)主席,对生命科学的发展做出了多方面贡献。这说明,一个科学家的综合素质对他事业的成功是多么重要。

    1994年,国际器官移植学会主席、临床肝移植技术的开创者斯达兹(Thomas E Starzl)在一次学术会议上以“彼得·布莱恩·梅达沃:器官移植之父”(Peter Brian Medawar:Father of Transplantation)为题作主席发言,他滿怀深情地说:“大约400年前,伽利略用他自制的望远镜开始探索宇宙的奥秘,最终使人类登上月球并在月球上行走。梅达沃则是我们的伽利略,他首先揭开了移植排斥的本质,开创了器官移植的新世界。”器官移植的成功是基础研究与临床实践的完美结合的典范,它清楚地表明,创新性的基础研究是解决重大临床问题的关键——这就是梅达沃留给我们的重要科学遗产。

 电子版详见:http://www.huanqiukexue.com/plus/list.php?tid=30