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科学史故事:是谁揭示了器官移植排斥之谜 精选

已有 8961 次阅读 2010-5-18 21:59 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 器官移植, 科学史故事, 免疫排斥

第二次世界大战中,希特勒的“黑寡妇”飞机不断地在英伦三岛上狂轰滥炸,成千上万的军人和平民百姓被炸身亡,而更多的人则残肢断臂、严重烧伤,躺在临时救护医院里痛苦地呻吟,等待着治疗。对他们来讲,皮肤移植治疗烧伤是当务之急,因为已有无数在战火的硝烟下幸存的皮肤烧伤者,因无法植皮而陆续死亡。

一个身材高大,而略显瘦弱的年青人奔忙在这些伤病员中,把志愿献皮者的皮肤移植给那些在痛苦中煎熬的严重烧伤者。他紧锁的双眉显示出,他并没有从这项神圣的救死扶伤的工作中获得成功的喜悦。因为移植的皮肤总是不能很好地存活,一般在移植后二周左右就干缩,最终被排斥了。 

这位被异体皮肤移植屡遭排斥而备受煎熬的青年就是现在被称为“器官移植之父”的梅达沃(Medawar)。梅达沃那时刚从牛津大学获得博士学位,他学的专业是动物学,但战争把他推向了与死亡搏斗的新领域。在第二次世界大战期间,英国医学研究委员会在格拉斯哥建立了一个烧伤研究所,并拨专款,以解决迫在眉睫的皮肤移植问题。梅达沃奉召进入这个研究所工作,与他一起工作的是著名整形外科医生吉布森。吉布森精巧的外科手术使梅达沃深信,皮肤移植的失败决不会是手术上的原因。

面对无数次的失败和挫折,梅达沃没有气馁,失败更加激发了他寻找解决皮肤移植排斥问题的兴趣和决心。作为一个兴趣广泛,知识渊博的生物学家,梅达沃当然知道,他决不是碰到这种皮肤移植排斥问题的第一个人。科学家们不厌其烦地做着各种器官移植手术,然而,异体移植物到达病人体内,毫不例外地受到排斥,人体对外来组织或器官总是发出这样的声音“我不认识你,你别在这儿充数,你走吧”。这是为什么?许多医学家曾努力试图解开这个神秘的移植排斥之谜,但都没有成功。

回忆前人的工作,梅达沃这时突然想起,1924年美国约翰.霍普金斯医学院的外科医生霍尔曼(Holman)在用皮肤移植治疗烧伤病人时发现,当一个病人第二次接受来自同一个供体皮肤时,排斥反应不但严重,而且排斥的速度加快,第二次移植的皮肤在一周之内就被迅速排斥。这种“加速排斥”的现象不就是免疫反应的典型特征吗?

梅达沃为自己的这个灵感的火花所激动,他明确地知道,自己已经站在一个科学重大突破的大门口了,现在最重要的是有充分的实验证据。

梅达沃进行的第一个实验是和吉布森一起,对一个严重烧伤的女患者同时进行自身皮肤和异体皮肤移植。这个患者采取的皮肤移植方法是吉布森发明的小块皮肤“点种”式移植。结果是,这个患者的烧伤处移植了52块来自自身的皮肤,和50块来自她兄弟的皮肤,在这第一次移植后15天,再给这个患者第二次移植她同一个供体兄弟的皮肤以作观察。结果完全证实了霍尔曼的观察:那些自身皮肤移植物生长得很好,而且迅速覆盖了烧伤;而第一次移植的她兄弟的皮肤,在开始几天也长得不错,但到第15天就开始停止生长到23天时就坏死排斥了;而第二次移植的同一个兄弟的皮肤却根本不能生长,并在8天就完全排斥了。与此同时,梅达沃还做了排斥皮肤的组织病理学检查,结果发现,排斥的皮肤处,有大量的淋巴细胞浸润,这可是典型的免疫反应的特点呀!

这项研究结果以“吉布森、梅达沃”的排名顺序在1943年的权威杂志《解剖学杂志》上发表。在文章中,他们明确地指出:“异体皮肤移植物的排斥是由主动免疫机制引起的。”为使这个结论更具说服力,梅达沃开始自己独自用兔子进行大规模的动物实验。在实验中除了观察皮肤移植物存活情况外,他还对皮肤移植后不同时间的组织切片进行显微镜下的仔细观察并作了详细记录。结果完全证实了先前在病人身上的结果。

更重要的是,在这次研究中,梅达沃设立了一个对照组:也即当第一次皮肤移植排斥后,再移植另一只无关兔子的皮肤时,排斥加速反应并没有出现。也就是讲,只有二次移植同一个供体皮肤时才会发生加速排斥现象。这又是一个免疫记忆反应的典型特点:特异性。这篇资料更完整、证据更充分的论文以梅达沃一个人的名义发表在1944年的一期《解剖学杂志》上。从而肯定了异体组织器官移植排斥,是免疫系统把移植物看成是“非己”的异物而加以排斥的结果。

梅达沃和吉布森,这一对临床医学家和基础医学家的完美结合,阐明了器官移植排斥的机理,揭开了临床器官移植的序幕,创造了今天器官移植的辉煌,是对医学科学的伟大贡献。如今这二篇揭开移植排斥之谜的论文,已作为经典记载在器官移植的历史上。

 


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