發(fā)現(xiàn)神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素的故事
—— 1970 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主馮 · 奧伊勒
去甲腎上腺素作為神經(jīng)遞質(zhì)被鑒定是在 1946 年由瑞典生理學(xué)家 Ulf von Euler 完成，這要比乙酰膽堿確認(rèn)為迷走神經(jīng)的遞質(zhì)的時(shí)間要晚了得多時(shí)間。在這過(guò)程中發(fā)生了一系列有趣的故事。
1904 年，英國(guó)劍橋大學(xué)的一個(gè)年輕生理學(xué)工作者 Thomas Renton Elliott 在研究動(dòng)物膀胱和尿道的神經(jīng)支配時(shí)，曾在英國(guó)生理學(xué)雜志上（1904）發(fā)表了一篇
初步的報(bào)告，他指出，刺激交感神經(jīng)的反應(yīng)與注射腎上腺素的作用是相似的，從而提出一個(gè)設(shè)想，腎上腺素可能是交感神經(jīng)末梢釋放的化學(xué)刺激物，這是一個(gè)極其重要的發(fā)現(xiàn)，也是有史以來(lái)關(guān)于神經(jīng)遞質(zhì)存在的最早暗示。但遺憾的是他沒(méi)有重視這個(gè)設(shè)想，而他的導(dǎo)師，著名的生理學(xué)家 John Newport Langley 也不鼓勵(lì)他做這樣的設(shè)想，因而他沒(méi)有在這方面繼續(xù)深入做下去，而是轉(zhuǎn)入到臨床工作中去， 1922 年成了倫敦大學(xué)學(xué)院的一為內(nèi)科教授。
有趣的是，上述由 Elliott 迸發(fā)的火花，雖然在英國(guó)瞬息即逝，卻在一個(gè)國(guó)外留學(xué)生的心中激起了浪花，這就是德國(guó)的青年科學(xué)家 Otto Loewi 。他當(dāng)時(shí)正在倫敦 Ernest Starling 的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)修，他遇到了幾位英國(guó)著名的生理學(xué)家，了解到他們的一些工作，并為 Elliott 的新發(fā)現(xiàn)深受啟發(fā)。他的腦海里曾經(jīng)忽然產(chǎn)生過(guò)一個(gè)設(shè)想，即刺激迷走神經(jīng)也許在其末梢釋放一種化學(xué)物質(zhì)，藉此傳遞神經(jīng)沖動(dòng)的效應(yīng)。但他的這種設(shè)想在回到德國(guó)后便漸漸淡忘了，特別是在第一次世界大戰(zhàn)期間，他在軍中服役，更不可能想到科學(xué)問(wèn)題；而在戰(zhàn)后恢復(fù)實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)，他苦苦地思索原來(lái)在英國(guó)的那個(gè)設(shè)想，卻怎么也無(wú)法回想起來(lái)。奇跡出現(xiàn)在 1921 的一個(gè)夜晚，他在夢(mèng)中獲得了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，醒來(lái)以后，立即奔赴實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，竟然成功地證明了他原來(lái)的設(shè)想，他把迷走神經(jīng)釋放的這個(gè)特殊物質(zhì)稱為迷走物質(zhì)（見(jiàn)另篇）。
在 Loewi 發(fā)現(xiàn)迷走物質(zhì)時(shí)，也曾同時(shí)刺激了灌流蛙心的交感神經(jīng)，從而發(fā)現(xiàn)了加速心率的交感物質(zhì)。這樣就支持了 10 余年前英國(guó) Elliott 的設(shè)想，即交感神經(jīng)的作用是由化學(xué)物質(zhì)傳遞的。
但交感物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)到底是什么？由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)上的限制，世界各地實(shí)驗(yàn)室報(bào)道的結(jié)果很不一致，爭(zhēng)論也很大，因而其研究進(jìn)展一直很慢。工作較多的是 20 世紀(jì) 30 年代美國(guó)哈佛大學(xué)的 Walter Bradford Cannon 實(shí)驗(yàn)室。他們最初認(rèn)為交感物質(zhì)是腎上腺素；但不久又指出交感物質(zhì)并不完全與腎上腺素相同，因而命名為交感素。他們還提出 交感神經(jīng)末梢可能釋放兩種交感索，一種是興奮性的，另一種則為抑制性的， 如交感素對(duì)貓膀胱的作用，并將產(chǎn)生興奮作用的交感素稱為交感素 E （ Excitatory ），而將引起抑制作用的交感素稱為交感素 I （ Inhibitory ）。 Loewi 也于 1936 年指出蛙心提取液中的交感活性物質(zhì)是腎上腺素。
直到 1946 年，瑞典生理學(xué)家 Ulf von Euler 才成功地分離出這個(gè)擬交感物質(zhì)，他認(rèn)為無(wú)論從生物學(xué)作用上，還是化學(xué)結(jié)構(gòu)上它都不是腎上腺素，而是與腎上腺素最接近的去甲腎上腺素（ noradrenaline ），這是興奮交感神經(jīng)引起的主要神經(jīng)地質(zhì)。這樣，一掃過(guò)去多年的爭(zhēng)論而成為定論。 Euler 的這一出色工作使他在 1970 年與德國(guó)的 Bernard Katz 和美國(guó)的 Julius Axelrod 共享了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
Ulf von Euler 出身在一個(gè)充滿學(xué)術(shù)氣氛的家庭。他的父親 Hans von Euler-Chelpin 是 1929 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。他的外祖父 Per Teodor Cleve 是元素銩和鈥的發(fā)現(xiàn)者，烏普薩拉大學(xué)的化學(xué)教授。他的母親 Astrid Cleve 是植物學(xué)教授。 1903 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 Svante Arrhenius 是他的教父。他經(jīng)常有機(jī)會(huì)與科學(xué)家接觸，這些條件無(wú)疑對(duì)他后來(lái)熱衷于科學(xué)研究產(chǎn)生了極為積極的影響。他的父母鼓勵(lì)他但又從不強(qiáng)迫他進(jìn)行科學(xué)研究。在跟隨 Robin Fahraeus 開(kāi)始進(jìn)行了一些他自己的科學(xué)研究后，尤其是他對(duì)發(fā)熱時(shí)的血液具有縮血管作用這一研究獲獎(jiǎng)，就更加激勵(lì)了他從事科學(xué)研究的志向。
Euler 于 1922 年進(jìn)入著名的卡羅琳學(xué)院學(xué)習(xí)。自 1926 年起他在 G.Liljestrand 教授的藥理系當(dāng)助手， 1930 年完成了他的學(xué)位論文，同年就任藥理學(xué)助理教授，在 Liljestrand 的幫助下，他得到了洛克菲勒基金會(huì)的資助，于 1930~1931 年期間可在國(guó)外進(jìn)行科學(xué)研究。這使他能與 Henry Hallett Dale 在倫敦一起工作，與 I. de Burgh Daly 在伯明翰一起工作。這一時(shí)期，他在生理學(xué)和藥理學(xué)方面進(jìn)行了多方面的科學(xué)研究，這為他后來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其深遠(yuǎn)意義是無(wú)法估價(jià)的。 1931 年，他非常幸運(yùn)地在腸浸出物中發(fā)現(xiàn)了 P 物質(zhì)，后來(lái)又與 Dale 實(shí)驗(yàn)室的 J.H.Gaddum 進(jìn)一步對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行研究?；貒?guó)后，他的興趣很快轉(zhuǎn)到了這個(gè)方面，他接著又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了前列腺素和精囊素（ 1935 年）、哌啶（ 1942 年）和去甲腎上腺素（ 1946 年）。
1934 年，在倫敦的 A.V.Hill 實(shí)驗(yàn)室中， Euler 對(duì)物理學(xué)的疑難問(wèn)題和研究方法也有了一些認(rèn)識(shí)。 1938 年他在倫敦又從 G.L.Brown 那兒學(xué)到神經(jīng) - 肌肉傳遞的研究方法。 1946~1947 年，他在布宜諾斯艾利斯 B.A.Houssay 實(shí)驗(yàn)室與 E.Brarn.Menéndez 一起研究有關(guān)內(nèi)分泌學(xué)和實(shí)驗(yàn)性腎性高血壓等許多方面的問(wèn)題。
他在 1930~1939 年擔(dān)任助理教授，后被任命為卡羅琳學(xué)院生理學(xué)教授，這個(gè)職位他一直擔(dān)任到 1971 年。從卡羅琳學(xué)院舊址遷到斯德哥爾摩郊外新址的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室后，工作條件得到了很大改善。醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)自 1950 年后給了他們慷慨的支持，這大大促進(jìn)了他們的研究工作；支持還來(lái)自私人基金會(huì)、制藥工業(yè)以及美國(guó)的研究基金會(huì)。
1946 年， Euler 鑒定出腎上腺素能神經(jīng)遞質(zhì)就是去甲腎上腺素，以后他的大部分研究工作就一直以此為課題。他的實(shí)驗(yàn)室研究了去甲腎上腺素在神經(jīng)和器官中的分布情況及其在各種生理和病理情況下的排泄情況，同時(shí)還對(duì)該種物質(zhì)作了定量分析。他又同后來(lái)的同事 Nils-?ke Hillarp 一起發(fā)現(xiàn)了這種遞質(zhì)儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)的囊泡中，這給研究指出了新的方向。 自 1958 年起，除神經(jīng)傳遞過(guò)程外，許多涉及遞質(zhì)吸收、儲(chǔ)存和從神經(jīng)囊泡釋放的問(wèn)題一直是他們研究的主要課題。許多大學(xué)生、助理研究員和副研究員都參加過(guò)這些方面的研究。
（朱大年 供稿）
