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每个过敏的人,都该感谢他和鸡屁股

http://www.aweb.com.cn 2018年10月08日 13:19 农博网

  如今,如果你出现了过敏,医生通常会开几种药物帮你缓解症状,可能还会让你做个过敏原测试,帮助你避开它。你还会经常在新闻上看到,某人捐献骨髓或者器官,挽救了另一个人的生命。

  免疫疾病需要高度针对性的治疗,而在六十年代,“过敏”这个词能概括各种各样五花八门的症状,从轻微的皮疹到严重的全身性疾病。而且,有的患者抗体水平很高,却反复感染同一种病毒;有的患者体内没有相应的抗体,却能抵抗这样的感染。

  而解决这些谜团、打开现代免疫医学大门的钥匙,就藏在《家禽科学》(Poultry Science)上的一篇关于鸡屁股的论文里。

  鸡屁股上的意外发现

  回到 1952 年。俄亥俄州立大学的研究生布鲁斯·格里克(Bruce Glick)发现鸡、鹅等家禽的屁股上有一个不起眼的腺体,他向导师请教,得知这叫法氏囊(bursa of Fabricius,又叫腔上囊)。意大利解剖学家希罗尼姆斯·法布里休斯(Hieronymus Fabricius)在 17 世纪初首先描述了这个腺体,然而三百年过去了,人们仍然不知道它有什么作用。格里克就把它当成了自己的研究课题。

  格里克养了一群鸡,观察法氏囊的生长发育。随后,他切除了几只鸡的法氏囊,然而日子一天天过去,这些鸡活得好好的,看起来没什么不同。

  直到有一天,他的同学提莫西·张(Timothy Chang)要给本科生上课,演示疫苗如何让动物产生抗体。因为实在找不到合适的鸡,他只好向格里克要了一些。然而演示结果让张非常尴尬:一个星期后,这些鸡大多没有产生抗体。

  张去找格里克算帐。格里克检查了笔记,发现那些没产生抗体的鸡恰好就是切除了法氏囊的几只。他们马上着手进行下一步研究。

  这两人可以说非常走运,不光是因为张恰好借走了那些鸡,还因为他在演示中用的恰好是沙门氏菌 O 抗原。针对沙门氏菌的抗体产生的时间比其他抗体要晚,更容易受到切除法氏囊的影响;也就是说,如果用其他抗原做实验,这些鸡的反应很可能没什么不同。

  经过更深入的研究,他们得出结论:“法氏囊极有可能在抗体形成中发挥重要作用”。这篇论文被投稿到《科学》(Science),却遭到了拒绝,因为“对机制的进一步阐释……还应在发表前进行尝试”。最后,它被《家禽科学》接收,于 1956 年发表。

  在随后的几年中,这篇论文就躺在角落吃灰。

  两套免疫系统?

  几年后,免疫学专家哈罗德·沃尔夫(Harold Wolfe)读到了这篇论文。他重复了格里克的实验,又在一次学术会议上作了介绍。明尼苏达大学的罗伯特·古德(Robert Good)就在现场。

  古德先前观察到,鸡的胸腺参与免疫系统的工作。得知法氏囊也发挥着免疫作用,他突然想到:也许人也和鸡一样,有两套免疫系统?

  古德马上召集人马开始研究,其他实验室也没落下,竞争相当激烈。当时,用鸡进行的实验得出的结果并不一致,鸡的年龄、使用的抗体类型都会成为干扰因素。为了尽可能排除干扰,古德和他的学生麦克斯·库珀(Max Cooper)切除了鸡的胸腺或法氏囊,然后用略低于致死剂量的 X 射线进行辐射,以杀死它们体内残留的免疫细胞。

  麦克斯·库珀在罗伯特·古德的实验室里。| 图片来源:US Natl Lib. Medicine

  等这些鸡完全恢复,研究人员发现没有法氏囊的鸡无法产生抗体,这点与格里克的发现一致;没有胸腺的鸡能产生抗体,但是量比健康的鸡要少。

  1965 年 1 月 9 日,古德和库珀的论文在《自然》(Nature)上发表了。原先走得磕磕绊绊的免疫学从此驶上了快车道。

  免疫学革命

  在六十年代,免疫学分为两大阵营:一派主要依靠化学,关注抗体和抗原的生化反应;另一派从细胞和机体的角度进行探索。库珀等人发现,来自法氏囊(bursa of Fabricius)的 B 细胞引发抗体免疫,而来自胸腺(thymus)的 T 细胞引发细胞免疫,两者协同作用,共同抵抗感染。这种“双线程工作”理论很好地平衡了两个阵营的观点。

  基础免疫学家仍然揪着一个关键问题不放。法氏囊是鸟类特有的,于是接下来好几年,同行们常常问候库珀:“麦克斯,人类的法氏囊今年找到了吗?”

  库珀等人一开始认为,小肠中的一段组织可能与法氏囊有演化上的联系,他们在这上面消耗了大量的时间。直到 1974 年,他们才确认小鼠胚胎肝脏细胞能够产生 B 细胞。与此同时,世界各地的多个团队独立发现骨髓也能产生 B 细胞。也就是说,造血系统就是 B 细胞的来源。

  不过临床医生们欣然接受这套理论。这些动物模型很好地体现了免疫缺陷疾病患者的情况,那么也许可以据此寻找新的治疗方案。1968 年,借助弗里兹·巴赫(Fritz Bach)发明的相关配型技术,古德和巴赫几乎同时分别对两个患者进行了骨髓移植手术,他们的论文并排出现在《柳叶刀》(Lancet)上。古德的患者是个 5 个月大的小男孩,他的家族中有 11 个男性死于和他一样的严重免疫缺陷疾病;在移植了姐姐的骨髓后,他健康地活到了成年。

  喜提金鹅奖

  如今,医学界已经能对不同的过敏进行更有针对性的治疗,器官移植也已经挽救了许多人的生命。而在农业中,格里克的“鸡屁股研究”也具有重要的地位,法氏囊病防治是每个养鸡场都要关心的话题。最初描述法氏囊作用的那篇论文被引用接近八百次,稳坐《家禽科学》期刊的引用榜首。

  最近,为了表彰格里克的贡献,美国国家科学促进会(American Association for the Advancement of Science,AAAS)为他颁发了 2018 年金鹅奖(Golden Goose Award),奖金两百万美元。

  下一次,当你用抗过敏药治疗鼻炎或湿疹的时候,请别忘了格里克和他的鸡屁股。

    (文章来源:科研圈)


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