螞蟻、閹伶、荷爾蒙和內分泌:一個學科的誕生

weixin_34007020發表於2018-03-03

武當派學渣

進入正文之前幽個默

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每個1型糖尿病都看得懂的joke

地球最早的“糖尿病醫生”:螞蟻

在公元前600年到公元前200年間,被稱為“外科之父”的印度醫生蘇胥如塔(Sushruta)和另外一個著名的古代印度醫生查拉卡(Charaka)分別在其所著的醫學典籍【本集】(Samhita,這2本書的地位相當於印度的黃帝內經)記載了尿液的甜味吸引螞蟻的記錄,還描述了因為尿液變甜也變得粘稠,並把這種症狀叫做甜尿(honey urine),印度語叫做madhumeha。蘇胥如塔甚至進一步提到這種“甜尿病”主要在富有的高“種性”階層中多見,往往和進食過多的米、穀類和甜食相關。
在血糖儀還沒有被髮明的時代,這個不起眼的古印度醫學故事實際上記載了人類第一次通過症狀(尿的甜味)來鑑別糖尿病的案例,而小小的螞蟻也成了地球上最早的“糖尿病醫生”。
很遺憾,古印度醫書關於糖尿病的記載沒有流傳很廣,在漫長的中世紀,人們基於糖尿病多尿的症狀,本能的覺得這個疾病和腎臟有關,所以大多數醫生眼裡這種"多尿,多渴"為特徵的疾病一直被當作是一種腎臟疾病。

內分泌史上那些“蛋疼”試驗

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法裡內利

無論是東方還是西方,“去(yan)勢(ge)”(用手術或者化學的方法去除睪丸)可能是歷史上應用內分泌知識達成的一個最廣為人知的外科手術之一。歐洲在16,17,18世紀的時候,通過去勢手術培養有很好歌喉的男歌手非常流行,這樣的手術通常青春期時候就做,這些可憐的男孩大都來自窮苦的家庭。閹割後的藝人喚做閹伶(CASTRATO)(其實等於我們這個時代的聲優)可以追溯到十六世紀中期,以西班牙和義大利為盛,當時女性通常不允許在宗教性質的唱頌中表演。閹割後的聲音通常變得更純粹和有力量,閹伶們往往有很強的對呼吸控制的能力,這個能和他們肋骨籠持續生長(由於缺少睪酮,骨關節不能正常硬化導致骨頭持續生長)從而他們有比一般人大的肺活量。歷史上最有名的閹伶可能是義大利人法裡內利(Farinelli),傳說他15歲時不幸被馬踩中生殖器官,致使童聲保留下來,他甜美的歌喉能使人暈倒,有史可證他能連續唱高音一分鐘而不換氣。正當他的事業如日中天時,32歲的法裡內利應伊麗莎白王后之邀,告別舞臺,前往西班牙菲利普五世(有瘋王,mad king之稱的西班牙國王)的宮廷供職。他一去10年為患有怪癖的國王唱歌解憂。當時的菲利普五世似乎陷入了嚴重的沮喪狀態,而且情況越來越糟:他整天無精打采,蓬頭垢面,披著睡袍在屋子裡轉圈。法裡內利每晚單獨唱歌給國王聽。法裡內利的歌聲足夠“治癒系”,菲利普慢慢恢復了生氣,開始梳洗著裝,起居也正常了。
與去勢相關的有趣試驗也有發生在動物身上的,德國哥廷根的生理學家伯特霍爾德(Berthold)在19世紀中葉發現去勢的公雞肉很嫩,性情也變得溫順,於是他就移植了從正常公雞的睪丸到閹割公雞身體內,結果發現閹雞恢復了正常的雄性特徵。這可能是內分泌史上最早的從Loss of function(功能喪失)再到gain of function(功能獲得)的試驗研究。
內分泌史上另一個蛋疼試驗是由一個叫做布朗塞卡(Brown-Sequard)的法國醫生做的,此公一直在巴黎和美國2地的多所大學混跡,他曾經做過哈佛大學的生理學教授。1889年,已經72歲的布朗塞卡在法國科學院報導了他在自己身上做的一個試驗:他把從狗或者幾內亞豬的睪丸和其它器官裡面提取的體液、血液、精液混合的"雞尾酒"注射到自己體內,還宣稱自己的力量、耐力和注意力都極大增強。這個很"重口"的試驗當然沒有被複制,但是這啟發了人們研究包含在人類體液裡面可能對身體功能產生種種作用的”神祕物質“的濃厚興趣,而這可能直接催生了現代內分泌學。


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布朗塞卡

嘗尿神醫

儘管印度古醫書關於尿液吸引螞蟻的記錄已經在前,顯然在通訊落後的古代,這個資訊還是沒有傳遍醫生們的“朋友圈”。又經過漫長的中世紀,直到17世紀,倫敦的醫生威利斯(Willis)又”重發現了"糖尿病人的尿液是甜"的這個有趣現象,他是真正”品嚐“了病人的尿液,他品嚐了一個糖尿病人拉在瓶子裡面的尿後,說"wonderfully sweet as if it were imbued with honey or sugar(這尿甜的就像加了蜜或者糖一樣)"。在世界醫學史上,這是一個很有象徵性意義的舉動,醫生為了診斷和探究疾病的奧祕,不惜親自品嚐病人的排洩物,這要怎樣的醫生對病人的大愛和探索疾病奧祕的至高好奇心才能驅動做這樣的事?


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一副刻畫醫生嘗尿診斷疾病的油畫

但是威利斯沒辦法解釋為什麼尿會變甜(葡萄糖作為一種物質當時還沒有被發現),尿變甜的答案直到100年後才被解釋,另一個醫生利物浦的馬修多布森(Matthew Dobson)第一次用試驗展示了尿裡面存在糖,他由此認為糖尿病並不是一種腎臟疾病,這在當時是一個創見,因為數百年以來一直認為糖尿病是一種腎臟病變導致的疾病。

讓葉慈煥發第二春的施泰納赫手術

尤金施泰納赫是19-20世紀傑出的奧地利生理學家,他對內分泌領域的貢獻良多。但是他在醫學史上被記住的方式可能並非他自己所情願的。他做了一系列動物試驗,很多這些試驗體現了現代內分泌學的激素治療理念。
其中一個用大鼠做的試驗發現單側的輸精管結紮之後,大鼠變得"青春煥發",體力和效能力都有增強,他提出的見解是單側輸精管結紮可能導致雄性激素的代償性分泌增多。他把結果發表到了學術文章上,他沒想到的是這個試驗被新聞界捕捉到,於是一個手術就能讓人青春煥發的訊息不脛而走,而當時單側輸精管結紮手術乾脆被命名為“施泰納赫”手術,20世紀20到30年代,無數人施行了“斯泰納赫手術”,這裡麵包括很多名人,其中最有名的可能就是英國詩人葉慈。葉慈做這個手術的時候已經69歲,很多人說他做了手術後迎來了他一生中創作的黃金時期,他甚至還娶了比他小42歲的著名女演員。


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葉慈

在專業的內分泌學術領域,這個手術能使人青春煥發當然是站不住腳的,事實上另一個名人,奧地利心理學家弗洛伊德也做了施泰納赫手術,弗洛伊德做手術的時候已經67歲,還患了口腔癌,手術完全沒有改善弗洛伊德的狀況。事實上這件事在學術界也極大的敗壞了施泰納赫的名聲,他一生中一共被6次提名諾貝爾獎,但是都沒成功,最後鬱鬱而終。

創造“內穩態”概念的科學巨人伯納德

說法國生理學家克勞德伯納德是現代內分泌的奠基人應該是沒有人反對的,當然他對現代醫學的貢獻遠不止於此。
他在內分泌領域的貢獻包括:1.肝臟有生成糖元的功能、2. 胰液能消化脂肪;3.他第一次提出了機體內穩態的概念。他摒棄了當時公認的動物血中的糖直接來源於食物以及動物不能合成多糖的認識,用大量實驗事實表明:血中的糖不是直接來自食物而是來自肝臟,肝臟能把葡萄糖合成糖元儲存起來,肝糖元又可分解成葡萄糖送回血液,供機體所需。他批駁了當時流行的“活力論”,而堅信生命力就是化學力。他基於長期的試驗醫學觀察和深入的思考認為生物生存在它所習慣的外環境中,而生物體內的各種組織卻生活於生物的“內環境”裡。內環境的穩定是生命存在的前提,內環境要經常同外環境保持平衡,否則生命現象就要發生紊亂。內環境的概念有巨大的影響,特別對於內分泌學作為一個學科的形成和發展。伯納德去世後,也成為整個法國第一個享受國葬待遇的大科學家。後來歐洲糖尿病協會設立了一個克勞德伯納德獎,這個獎授予為糖尿病和相關代謝疾病領域的發展作出創新貢獻的學者


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伯納德和他的學生

斯塔林與荷爾蒙

倫敦醫生恩斯特斯塔林是現代生理學的重要奠基人,對於內分泌領域他也做出了傑出的貢獻,和他的長期合作者貝里斯(Bayliss)用狗作為活體動物做了系列試驗,他發現將動物的十二指腸的內膜,加入酸性溶液,再注入另一隻實驗狗的靜脈,狗的胰臟就分泌了大量胰液,定名為“胰泌素”(secretin),他們意識到不同器官之間,有互相調控的化學物質,這種物質以血液輸送。1905年,斯塔林在英國皇家醫學會的克魯年講座(Croonian Lecture)的演講中首次提出激素(hormone),音譯則是“荷爾蒙”(激素),他在演講中提到:“生物體持續出現的生理需求,必然決定了這種物質的不斷生成以及在全身的迴圈”。荷爾蒙的概念對於內分泌作為一個學科的建立是個里程碑的事件。

系列荷爾蒙的發現歷史

隨著不同型別,作用於不同靶器官的荷爾蒙陸續發現,內分泌作為一個獨立的醫學學科宣告誕生。

  • 1901 年,高峰讓吉(Jokichi Takamine) 與 托馬斯奧爾德里奇(Thomas Bell Aldrich) 分別獨立提取出了腎上腺素,這是人類歷史上第一次成功提煉激素。
  • 1914 年,肯達爾(Kendall)分離出甲狀腺素;
  • 1921 年,加拿大醫生班亭(Banting) 和貝斯特( Best) 分離出胰島素,胰島素的發現挽救了無數患者的生命,是糖尿病治療領域的里程碑,聯合國甚至將班亭的生日11月14日定為每年的“聯合國糖尿病日”,以紀念他的傑出貢獻。
  • 1921年,格次茨大學藥物學教授奧托(Otto Loewi)觀察青蛙心臟的跳動,首次發現神經激素,並且發現了副交感神經的神經介質為乙醯膽鹼。

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