生命科学史话*其四
作者：王志均
单位：王志均(北京大学医学部，北京100083)
关键词：
生理科学进展000324 24.发现神经递质乙酰胆碱的故事
关于神经化学传递物质的发现，可追溯到20世纪初年，但这个最早的火花，却迟迟未能燎原，直到20年后和40年后才分别证明是乙酰胆碱和去甲肾上腺素，又过了40年，在80年代中期，这些所谓神经递质和调质的数目已达五六十种，而且仍在不断地增加，真正形成了燎原之势!科学发现的历史大多有一个或长或短的过程，但抓住最早出现的星星之火，却不是人人都能做到的；不可否认，科学上最早的暗示，却是创新的源泉。
时间和地点：1904年英国剑桥大学。
一位年轻生理学工作者托马斯.埃利奥特(Thomas Renton Elliott, 1877～1961)研究动物的膀胱和尿道的神经支配时，曾在英国生理学杂志上(31∶20，1904)发表了一篇初步报告，他指出，刺激交感神经的反应与注射肾上腺素的作用是相似的，从而提出一个设想：肾上腺素可能是交感神经末梢释放的化学刺激物。这是一个极为重要的发现，也是有史以来关于神经递质存在的最早暗示。但遗憾的是：他没有重视这个设想，而他的导师著名的生理学家约翰.兰格利(John N.Langley)也不鼓励他做这样的推想，因而他没有继续深入做下去，而转入临床工作，1922年成为伦敦大学学院的内科教授了。
, http://www.100md.com
有趣的是，上述由埃利奥特迸发的火花，虽然在英国瞬息即逝，但却在一个外国留学生的心中激起了浪花，这就是德国的年轻科学家奥托.洛伊维(Otto Loewi)。他当时正在伦敦斯他林(Starling)实验室进修，遇到几位英国著名的生理学家，了解了他们的工作，对埃利奥特的新发现深受启发。他忽然想到，刺激迷走神经，也或许在其末梢释放一种化学物质以传递神经冲动的效应。但他这种想法在回到德国后渐渐淡忘了，特别是在第一次世界大战中，他在军中服役，更不会想到科学问题。而在战后恢复实验室工作时，他苦苦思索原来在英国的那个设想，却一片茫然。终于在1920年的一个夜晚，奇迹般地在梦中获得了一个实验设计，醒后，立即赴实验室进行实验，竞获得完全成功。
他的实验其实非常简单，基本方法也是他平常用过的。用两个离体灌流蛙心，第一个带有神经，第二个没带。刺激第一心脏的迷走神经几分钟，心跳减慢；随即将其中的任氏液吸出，转移到第二个未被刺激的心脏内，后者的跳动也慢了下来，正如刺激了它的迷走神经一样(详情参见《生物学通报》29(5)∶43，1994)。这个结果无疑地证明，神经并不直接影响心脏，而是在其末梢释放出一个特殊化学物质所致。洛伊维把这个物质称为“迷走物质”。
, 百拇医药
根据洛伊维自己说：“一个新思想可以在下意识中沉睡几十年，但会在无意中突然出现”。这就是所谓“灵感”的作用。
在发现“迷走物质”后，洛伊维积极进行研究以探索此物质的本质。同年(1920)即指出，它可能是胆碱或与胆碱有关的物质。但他又发现，即使高浓度的胆碱，对心脏也只有比较弱的作用，对刺激迷走后的任氏液进行分析，其中的胆碱浓度也很低，因此认为，它可能是一个胆碱酯。在洛伊维发表了一系列论文后，终于在1926年用各种方法证实，迷走物质与乙酰胆碱的性质是相似的。
在英国，特别是戴尔(Henry Dale)，曾于1914年即已较深入地研究了胆碱衍生物对组织的作用，他还强调了乙酰胆碱的作用与一部分植物性神经的作用相似。该时已有人发现，乙酰胆碱的降血压作用是十分强大的，它比胆碱要强10万倍，它的降压作用要比等量肾上腺素的升压作用强100倍。在洛伊维发现迷走物质的影响下，戴尔和杜达利(Dudley)于1929年发现乙酰胆碱是动物机体内一个正常组成成分，进一步支持了洛伊维的乙酰胆碱极可能是一个神经递质的观点。
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洛伊维于1873年生于德国法兰克福，为犹太人。在德受医学教育，开始研究药理学，于1909年被奥地利格拉茨(Graz)大学聘为药理学教授。主要进行药物对心脏作用的研究，早年就曾利用青蛙离体心脏研究药物的作用。由于他发现了神经递质，于1936年与英国的亨利.戴尔分享诺贝尔生理学或医学奖。在1938年，当德国纳粹进军奥地利时，迫害犹太人，洛伊维被捕入狱，备受折磨。经国际科学团体大力营救，才被释放并离开奥地利，先在英国停留，受到戴尔等著名科学家的热烈欢迎，后于1940年被美国纽约大学医学院聘为研究教授，直至1961年逝世。
25.发现神经递质去甲肾上腺素的故事
当洛伊维于1920年发现迷走物质时，也曾同时刺激了灌流蛙心的加速(交感)神经，从而也发现了加速心跳的“交感物质”。这样，就支持了十余年前英国埃利奥特的设想：交感神经的作用是由化学物质传递的。
关于“交感物质”究竟是什么，由于技术上的困难，各实验室结果很不一致，争论很多，因而进展一直很慢。工作最多的是30年代美国哈佛大学的坎农(Cannon)实验室。他们最初指出，这个神经递质就是肾上腺素；但不久又指出，这个物质并不完全与肾上腺素相同，因而命名为交感素(sympathin)，并将引起兴奋作用的称为交感素E(E代表兴奋“excitatory”)，而将引起抑制作用的称为交感素I(I代表抑制“inhibitory”)[如对猫的膀胱，肾上腺素具有抑制作用]。洛伊维也于1936年指出，在蛙心提取液中的交感活性物质是肾上腺素。
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直至1946年，瑞典的冯.阿勒尔才成功地分离出这个拟交感物质，认为无论从生物学作用上还是化学结构上都不是肾上腺素，而是与肾上腺素最接近的去甲肾上腺素(noradrenaline)，这是兴奋交感神经引起的主要递质。这样，一扫过去多年的争论而成为定论。
冯.阿勒尔(Ulf Svante Von Euler)，1905～)1930年毕业于斯塔哥尔摩的卡罗琳大学，获医学博士学位。先在该校任教药理学，1933年后教生理学。曾受教于比利时的海门斯(C.Heymans)、英国的戴尔(Henry Dale)以及德国的伊姆登(G.Embden)。1939年任卡罗琳大学的生理学教授，1966年被选为最有权威的诺贝尔基金会主席，任职9年。他的父亲卡尔.冯.阿勒尔-齐尔平(Karl Von Euler-Chelpin)是1929年的诺贝尔化学奖得主。
生理学家冯.阿勒尔的科学工作，涉及很多领域，早先进行过呼吸与循环调节的研究，也曾对一些激素如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等发生兴趣，最出色的就是上述成功地分离出去甲肾上腺素作为主要的交感神经递质，从而与德国的卡茨(Bernard Katz)以及美国的阿克西尔罗德(Julius Axelrod)共同获得1970年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们关于神经递质的发现及其贮存、释放、和失活的机制的功绩。
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冯.阿勒尔还于1935年在人精液中发现了一个具有很大活性的物质，他设想来源于前列腺，因而称为“前列腺素”。但后来证明这是一个误称，它在精液中主要来自精囊，也可在许多组织中存在。但他原来推想这是一种脂肪类物质，则是正确的。
参考文献
1，Holmstedt B, Loljestrand G. Readings in Pharmacology. New York: Raven Press, 1981, 175～181；184～201.
2，Fox DM, Meldrum M, Rezak I. Otto Loewi 1936. Nobel Laureates in Medicine or Physiology, A Biographical Dictionary. New York: Garland Publishing, 1990, 359～361.
3，Daintith J, Mitchell S, Tootill E. Biographical Encyclopedia of Scientists. New York: Facts On File Inc, 1981, 178; 236; 246～247；503., 百拇医药
单位：王志均(北京大学医学部，北京100083)
关键词：
生理科学进展000324 24.发现神经递质乙酰胆碱的故事
关于神经化学传递物质的发现，可追溯到20世纪初年，但这个最早的火花，却迟迟未能燎原，直到20年后和40年后才分别证明是乙酰胆碱和去甲肾上腺素，又过了40年，在80年代中期，这些所谓神经递质和调质的数目已达五六十种，而且仍在不断地增加，真正形成了燎原之势!科学发现的历史大多有一个或长或短的过程，但抓住最早出现的星星之火，却不是人人都能做到的；不可否认，科学上最早的暗示，却是创新的源泉。
时间和地点：1904年英国剑桥大学。
一位年轻生理学工作者托马斯.埃利奥特(Thomas Renton Elliott, 1877～1961)研究动物的膀胱和尿道的神经支配时，曾在英国生理学杂志上(31∶20，1904)发表了一篇初步报告，他指出，刺激交感神经的反应与注射肾上腺素的作用是相似的，从而提出一个设想：肾上腺素可能是交感神经末梢释放的化学刺激物。这是一个极为重要的发现，也是有史以来关于神经递质存在的最早暗示。但遗憾的是：他没有重视这个设想，而他的导师著名的生理学家约翰.兰格利(John N.Langley)也不鼓励他做这样的推想，因而他没有继续深入做下去，而转入临床工作，1922年成为伦敦大学学院的内科教授了。
, http://www.100md.com
有趣的是，上述由埃利奥特迸发的火花，虽然在英国瞬息即逝，但却在一个外国留学生的心中激起了浪花，这就是德国的年轻科学家奥托.洛伊维(Otto Loewi)。他当时正在伦敦斯他林(Starling)实验室进修，遇到几位英国著名的生理学家，了解了他们的工作，对埃利奥特的新发现深受启发。他忽然想到，刺激迷走神经，也或许在其末梢释放一种化学物质以传递神经冲动的效应。但他这种想法在回到德国后渐渐淡忘了，特别是在第一次世界大战中，他在军中服役，更不会想到科学问题。而在战后恢复实验室工作时，他苦苦思索原来在英国的那个设想，却一片茫然。终于在1920年的一个夜晚，奇迹般地在梦中获得了一个实验设计，醒后，立即赴实验室进行实验，竞获得完全成功。
他的实验其实非常简单，基本方法也是他平常用过的。用两个离体灌流蛙心，第一个带有神经，第二个没带。刺激第一心脏的迷走神经几分钟，心跳减慢；随即将其中的任氏液吸出，转移到第二个未被刺激的心脏内，后者的跳动也慢了下来，正如刺激了它的迷走神经一样(详情参见《生物学通报》29(5)∶43，1994)。这个结果无疑地证明，神经并不直接影响心脏，而是在其末梢释放出一个特殊化学物质所致。洛伊维把这个物质称为“迷走物质”。
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根据洛伊维自己说：“一个新思想可以在下意识中沉睡几十年，但会在无意中突然出现”。这就是所谓“灵感”的作用。
在发现“迷走物质”后，洛伊维积极进行研究以探索此物质的本质。同年(1920)即指出，它可能是胆碱或与胆碱有关的物质。但他又发现，即使高浓度的胆碱，对心脏也只有比较弱的作用，对刺激迷走后的任氏液进行分析，其中的胆碱浓度也很低，因此认为，它可能是一个胆碱酯。在洛伊维发表了一系列论文后，终于在1926年用各种方法证实，迷走物质与乙酰胆碱的性质是相似的。
在英国，特别是戴尔(Henry Dale)，曾于1914年即已较深入地研究了胆碱衍生物对组织的作用，他还强调了乙酰胆碱的作用与一部分植物性神经的作用相似。该时已有人发现，乙酰胆碱的降血压作用是十分强大的，它比胆碱要强10万倍，它的降压作用要比等量肾上腺素的升压作用强100倍。在洛伊维发现迷走物质的影响下，戴尔和杜达利(Dudley)于1929年发现乙酰胆碱是动物机体内一个正常组成成分，进一步支持了洛伊维的乙酰胆碱极可能是一个神经递质的观点。
, 百拇医药
洛伊维于1873年生于德国法兰克福，为犹太人。在德受医学教育，开始研究药理学，于1909年被奥地利格拉茨(Graz)大学聘为药理学教授。主要进行药物对心脏作用的研究，早年就曾利用青蛙离体心脏研究药物的作用。由于他发现了神经递质，于1936年与英国的亨利.戴尔分享诺贝尔生理学或医学奖。在1938年，当德国纳粹进军奥地利时，迫害犹太人，洛伊维被捕入狱，备受折磨。经国际科学团体大力营救，才被释放并离开奥地利，先在英国停留，受到戴尔等著名科学家的热烈欢迎，后于1940年被美国纽约大学医学院聘为研究教授，直至1961年逝世。
25.发现神经递质去甲肾上腺素的故事
当洛伊维于1920年发现迷走物质时，也曾同时刺激了灌流蛙心的加速(交感)神经，从而也发现了加速心跳的“交感物质”。这样，就支持了十余年前英国埃利奥特的设想：交感神经的作用是由化学物质传递的。
关于“交感物质”究竟是什么，由于技术上的困难，各实验室结果很不一致，争论很多，因而进展一直很慢。工作最多的是30年代美国哈佛大学的坎农(Cannon)实验室。他们最初指出，这个神经递质就是肾上腺素；但不久又指出，这个物质并不完全与肾上腺素相同，因而命名为交感素(sympathin)，并将引起兴奋作用的称为交感素E(E代表兴奋“excitatory”)，而将引起抑制作用的称为交感素I(I代表抑制“inhibitory”)[如对猫的膀胱，肾上腺素具有抑制作用]。洛伊维也于1936年指出，在蛙心提取液中的交感活性物质是肾上腺素。
, 百拇医药
直至1946年，瑞典的冯.阿勒尔才成功地分离出这个拟交感物质，认为无论从生物学作用上还是化学结构上都不是肾上腺素，而是与肾上腺素最接近的去甲肾上腺素(noradrenaline)，这是兴奋交感神经引起的主要递质。这样，一扫过去多年的争论而成为定论。
冯.阿勒尔(Ulf Svante Von Euler)，1905～)1930年毕业于斯塔哥尔摩的卡罗琳大学，获医学博士学位。先在该校任教药理学，1933年后教生理学。曾受教于比利时的海门斯(C.Heymans)、英国的戴尔(Henry Dale)以及德国的伊姆登(G.Embden)。1939年任卡罗琳大学的生理学教授，1966年被选为最有权威的诺贝尔基金会主席，任职9年。他的父亲卡尔.冯.阿勒尔-齐尔平(Karl Von Euler-Chelpin)是1929年的诺贝尔化学奖得主。
生理学家冯.阿勒尔的科学工作，涉及很多领域，早先进行过呼吸与循环调节的研究，也曾对一些激素如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等发生兴趣，最出色的就是上述成功地分离出去甲肾上腺素作为主要的交感神经递质，从而与德国的卡茨(Bernard Katz)以及美国的阿克西尔罗德(Julius Axelrod)共同获得1970年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们关于神经递质的发现及其贮存、释放、和失活的机制的功绩。
, 百拇医药
冯.阿勒尔还于1935年在人精液中发现了一个具有很大活性的物质，他设想来源于前列腺，因而称为“前列腺素”。但后来证明这是一个误称，它在精液中主要来自精囊，也可在许多组织中存在。但他原来推想这是一种脂肪类物质，则是正确的。
参考文献
1，Holmstedt B, Loljestrand G. Readings in Pharmacology. New York: Raven Press, 1981, 175～181；184～201.
2，Fox DM, Meldrum M, Rezak I. Otto Loewi 1936. Nobel Laureates in Medicine or Physiology, A Biographical Dictionary. New York: Garland Publishing, 1990, 359～361.
3，Daintith J, Mitchell S, Tootill E. Biographical Encyclopedia of Scientists. New York: Facts On File Inc, 1981, 178; 236; 246～247；503., 百拇医药