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科学史故事：巴纳德勇敢举起了换心的第一刀: cherrylu1960 2010-5-22 14:50; 自古以来，人们就了解心脏的重要作用。古人们把心脏的作用与太阳等同起来，他们意识到，没有心脏的跳动，血液无法在体内奔流，脑也不能思考，五官将失去作用，心脏停跳，意味着死亡到来。发现了人体血液循环的英国医学家哈维宣告：心脏是人体的太阳。西方有个医学家也曾说：心脏好像国王，它统治一切，由它才导出一切，一切别的力量都依靠着它。正因为深知心脏的无比重要，医生们在对待关系到心脏的外科手术上，都是慎之又慎，因为他们深知他们的手术刀牵动着一根生死线。心脏移植术更是被看作医学的禁区，医学、道德、法律，一系列问题束缚着人们的手脚。然而，一位勇敢的外科医生巴纳德却打破了这个禁区，他因在心脏移植方面的开拓性工作而永垂医史。 20世纪 60年代中期的一天，遥远的南非小城，一位名叫路易斯.华史坎斯基的食品杂货商无力地躺在床上，心情也糟糕透了。严重的心脏病已经折磨了他许多年，而且病情越来越严重，此时，他已不能下地活动，只能终日躺在床上。不仅如此，只有不时地将两个膝盖紧贴前胸，才能保证比较顺畅的呼吸。深夜，时常发作的心绞痛使他夜不能寐。他已经感觉到，死神正一步步向他逼近。由于他的心脏已完全失去了工作能力，随时可能永远停止跳动，生命危在旦夕，随时有可能离开人世。医生将真实的情况告诉了路易斯，面对即使死去的现实，路易斯萌生了强烈的求生欲望，对这个世界他充满了留恋，太阳每天照旧升起，鸟儿照旧在欢乐地歌唱，鱼儿照样在水中游戈，而这一切对于他将没有任何意义，这令他感到无比悲伤。生命终究是脆弱的，工程师能轻而易举地给与机器换零件，而人却会因为一个重要零件的损坏而离去。路易斯期待着奇迹的出现。作为医生，有救死扶伤的天职，应该想尽一切办法满足病人求生的愿望，尽管风险总是存在。经过双方的协商，外科医生巴纳德做出了一个大胆的决定：对路易斯施行心脏移植手术。在这之前，巴纳德已经经历了三年的动物实验经验。 1967年 12月3日，一个 25岁的南非女子不幸死于车祸。而她原来健康的心脏正好没有受到什么损害。巴纳德抓住这个良机，在病人的密切配合下，用这个死去女子的心脏为路易斯换了心脏。手术获得了成功，年青女子的心脏在商人的胸腔内有力地跳动起来。但遗憾的是，不久，商人的身体开始排斥这颗外来的心脏， 18天以后，商人因严重的肺部感染离开了人间。尽管巴纳德医生最终未能挽救商人的生命。但在人类的医学史上，我们应该永远记往他的名字。是他勇敢地冲破了心脏移植这个公认的禁区。正是由于巴纳德勇敢地举起了换心的第一刀，鼓舞了他自己和后来人的信心，迎来了人类开展器官移植的新世代。路易斯作为他的第一个换心病人，活了 18天，而他的第二个换心病人整整活了18个月。而在1971年他为一个名叫德克.范齐尔的病人的换心更是取得了巨大的成功。这个病人活了整整23年。现在世界上的换心人数以万计，而且他们中的许多人过着正常人的生活。心脏移植术的成熟和发展给了无数濒死病人以新生，也向人们昭示，医学家连换心这样的禁区都能攻克，换别的器官应更不在话下。关键的问题是，如何有效地对付器官移植中的大难题：对外来器官的排斥。; 个人分类: 科普文章|4103 次阅读|1 个评论

科学史故事：默默无闻的胸腺是如何成为免疫名星的: 热度 1 cherrylu1960 2010-5-19 17:56; 提起胸腺，与人们的吃还有联系呢。比如，爱吃肉的欧美人就有品尝小牛的颈部腺的爱好，一直把它当做美味佳肴，亲切地称其为甜肉。其实，所谓颈部腺就是牛的胸腺。人和其它哺乳动物都有胸腺。长久以来，胸腺在我们的体内一直扮演着默默无闻的角色，甚至一度被认为像阑尾一样，是进化过程中的残余物，是个无用的器官。直到20世纪的60年代，经过一番十分曲折的研究，终于揭开了它的神秘面纱，作为重要的免疫器官，胸腺在人体研究中终于占有了重要的一席。由丑小鸭变成了白天鹅。胸腺位于心脏的上方，在胚胎时期，它相对于身体的其他器官来讲，重量是最大的，比心肺都大；出生后，它继续长大，但到青春期性成熟以后就开始退化，体积越来越小，到老年时，它萎缩得比出生时还小，而且大部分都被脂肪组织所取代了。胸腺是干什么的，在相当长的时间里对人们一直是一个谜。在20世纪50年代之前，胸腺一直默默地躺在胸腔里。胸腺应该感射美国免疫学家古德，还有动物学家洛立克等，是他们的研究使它从幕后的无名英雄，变成了前台的大名星，光彩照人。 1951年，一个54岁的老人被送进美国明尼苏达大学医学院附属医院，病人奇特的病史引起了该院著名的儿科学和免疫学教授古德的兴趣。这个患者年青时身体健康，但近几年却不断地发生严重的细菌感染。古德首先发现，病人体内缺少一种重要的抗体，造成严重的免疫功能缺损。一张X-光片子更引起了古德教授的注意：患者胸腺有一个巨大的良性肿瘤！巨大的胸腺瘤和缺乏一种重要的抗体，这二种都是极为罕见的疾病，同时出现在一个病人身上，难道是偶然的吗？古德是位临床医生，但却也是一个造诣很深的免疫学家，他知道胸腺在正常状态下，没有任何证据显示它有什么功能，但是世界上有许多事情都是在非正常的情况下才表现出它的真正面目的。现在胸腺上长了一个肿瘤，病人的免疫功能就严重缺陷了。那么胸腺是否实际上就是一个免疫器官呢？古德被头脑中闪过的这一灵感的火花激动了，他十分兴奋，决定要用实验来证明这一设想。他想，如果患者的免疫功能缺损是由胸腺的病变引起的，那么切除正常动物的胸腺一定会造成这个动物免疫功能的缺损。古德决心通过动物实验弄个究竟。实验是在家兔身上进行的，但最初的实验结果并不理想，切除了胸腺的家兔，似乎对免疫并没有显著的影响。尽管如此，其它胸腺瘤导致免疫缺陷病例的陆续报道仍使古德和他的同行们越来越相信：胸腺决不只是一个简单的退化器官。尽管实验进入了僵局，但古德脑子中的那根弦并没有松开。这也为今后改变实验思路做了铺垫。科学的发现有时带有偶然性，然而机遇却永远青睐有准备之人！美国密西西比州立大学动物学系教授格立克和它的同事们进行的有关鸟类法氏囊（类似于哺乳动物的胸腺）与生殖器官发育之间关系的研究。1954年，洛立克分别对9只小鸡在出生后的2天、12天、19天和21天时，切除其法氏囊，以观察它们对小鸡生殖系统发育的影响。小鸡长大后，除观察到法氏囊切除的越早，鸡的睾丸和卵巢也都略大一些外，并无任何新的发现。这样，这几只新生期切除了法氏囊的鸡就被置之一旁。然而，事情并没有完，洛立克丢弃的几只切除了法氏囊的小鸡偏偏被它的同事Chang氏选去做另一项动物分类实验，他用的方法之一是用一种抗原注射小鸡，然后再测其抗体产生的情况，以作为鸟类分类的一个指标。在给小鸡注射抗原后，他惊奇地发现，其它鸡都能产生正常的抗体，但凡是切除过法氏囊的鸡没有任何抗体产生。这一十分重要的现象立即引起了他的注意。很显然，这些鸡对抗原不发生免疫反应必定与其法氏囊切除有关。他们进一步的研究肯定了这个结论，并发现只有在鸟类生长发育的早期切除法氏囊，才会严重地损害抗体产生能力，而在成年后切除则几乎没有影响。1956年他们题为《法氏囊与抗体产生》的论文发表。正在为找不到研究胸腺新途径而古恼的古德看到这篇论文，立即开始对胸腺功能的新研究。实验仍在家兔身上进行，不同的是在家兔出生后1-5天内即行胸腺切除术。切除了胸腺的家兔长到7-8周龄时，用牛血清白蛋白免疫，然后检查血清中抗体产生的情况。实验结果令古德激动不已：新生期切除了胸腺的7只家兔几乎都不能产生抗体，而对照组正常家兔的抗体反应都完全正常。 1961年4月，在美国免疫学协会的年会上，古德他们宣布了这一结果，确认胸腺是一个重要的免疫器官。胸腺功能之谜终于被彻底解开。以后，人们对胸腺的研究不断深入，并很快派上大用场。1965年，他们从胸腺中分离出了胸腺素以及其他一激素，用于治疗那些有免疫缺陷的儿童，取得了良好的效果。目前对胸腺的研究已成为一个专门的胸腺学，并衍生出了许多与它相关的新领域。譬如它与衰老的关系就是一个正在深入研究的领域。; 个人分类: 科普文章|8891 次阅读|11 个评论

科学史故事：是谁揭示了器官移植排斥之谜: 热度 2 cherrylu1960 2010-5-18 21:59; 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。; 个人分类: 科普文章|8988 次阅读|11 个评论

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