生理人生
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內分泌學源起(二)--腎上腺素的發現

2007-10-25 02:39迴響:2點閱:7111

 

腎上腺(adrenal gland)這個腺體名副其實,位於腎臟的上方,左右各一。

 

最早報告腎上腺功能失常會造成病人嚴重耗弱的,是十九世紀的英國醫生愛迪生(Thomas Addison, 1795-1860);他於一八五五年發表的著作裡清楚描述了這種病人的症狀,並與腎上腺的缺失連在一起.。當時還有一位著名的生理學家布朗西夸(Charles Brown-Séquard, 1817-1894)也於一八五六年提出報告,指出切除了腎上腺的實驗動物會耗弱至死。

 

然而,他倆都沒有認識到,幾年前(一八五二年)瑞士解剖生理學家柯立克(Albert von Kölliker, 1817-1905)已然指出:腎上腺分成皮質(cortex與髓質(medulla兩個部分,皮質類似一般的腺體,髓質則接近神經組織,兩者各有不同的發生來源,也各有不同的分泌物。至於哪一部分是維生所必須,則要到一九二年代才獲得確認:不可或缺的是皮質,而非髓質。

 

        一八九四年某日,英國鄉下開業醫生奧立佛(George Oliver, 1841-1915)前往拜訪倫敦大學學院的生理學教授薛佛(Edward Schäfer, 1850- 1935),希望薛佛能幫忙測試他從動物腎上腺所萃取的物質。根據奧立佛在自己兒子身上的測試,該萃取物會造成血管收縮。

 

        當日薛佛正在狗身上進行血壓測定實驗,他雖然不相信奧立佛的宣稱,但拗不過奧立佛的堅持,於是在實驗結束後,便從靜脈注射了一劑奧立佛帶來的腎上腺萃取液到實驗狗體內。結果讓薛佛大吃一驚,狗的血壓直線上升,造成血壓計的水銀柱幾乎到達頂點。經過重複驗證之後,他倆的正式報告於一八九五年發表在《生理學雜誌》(Journal of Physiology;這是以實驗顯示激素生理作用的第一篇正式報告(雖然當時「激素」一詞尚未問世),在內分泌學研究史上,意義非凡。

 

        奧立佛及薛佛的報告中還指出,造成血壓上升的原因是微動脈(arteriole收縮引起週邊阻力增加所致;同時,造成血管收縮的活性物質來自腎上腺髓質,而非皮質。該論文發表後,馬上就有許多實驗室著手腎上腺活性物質的純化工作,其中尤以美國約翰霍普金斯大學藥理學教授阿貝爾(John J. Abel, 1857-1938)的動作最快;從一八九七年起兩年內,阿貝爾一連發表了三篇論文,詳細報告了分離的步驟,以及終產物的化學組成(並非結構式);因此,許多記載裡,阿貝爾是第一位分離出腎上腺素(也是第一種激素)的人。

 

        阿貝爾是十九世紀末、二十世紀初美國知名的生理、藥理及生化學家,他曾經在密西根大學及約翰霍普金斯大學跟隨當時美國一流的生理學家學習,然後在歐陸各重要實驗室留學達七年之久,並取得醫學博士學位以及生理化學的訓練。一八九一年,他回到母校密西根大學出任全美第一位藥理學教授。兩年後,約翰霍普金斯大學成立醫學院,阿貝爾又被羅致前往主持藥理學系。他是美國兩份重要學術期刊:《生物化學雜誌》(Journal of Biological Chemistry, 一九五年創刊)及《藥理及實驗治療雜誌》(Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 一九年創刊)的創始人,其歷史地位可見一斑。

 

阿貝爾雖然是最早提出腎上腺素分離報告的人,但他的結果並不完全正確(多了一個苯環),甚至其分離物也不具有生物活性(或極低);因此,這份榮耀還得讓給日裔美籍的生化學家高峰讓吉(Jokichi Takamine, 1854-1922)。

 

高峰出生於日本高岡市,他成長的年代,適逢日本被迫開放門戶,進入明治維新時期,因此他從小就接受了西方的科學及語文教育,大學時更棄醫而主修化學。一八七九年,他接受日本政府選派,赴英國進修了四年,專攻肥料製造。一八八四年,他又代表日本政府前往美國參加博覽會,認識了後來的美籍妻子,而於一八九年起定居美國。

 

高峰曾任職日本專利及商標局,因此曉得專利的重要性。他將東方人發酵釀酒用的麴菌(Aspergillus oryzae)引進美國,並從麴菌中提煉出澱粉酶(amylase,舊名 diastase)以申請專利,是為美國第一個微生物產品的專利。他授權派德藥廠(Parke, Davis and Co.)以「高峰氏澱粉酶」(Taka-diastase)的商品名販售。該澱粉酶除了用於釀造業外,還打著幫助消化的名義,成為流行一時的口服消化藥。

 

以澱粉酶的專利站穩腳步後,高峰在紐約市建立了自己的實驗室,著手分離其他具有潛力的藥物。一八九七年,他讀了阿貝爾分離腎上腺素的報告,覺得升血壓的藥物前景可期,於是也投入分離工作。他從日本請了一位年輕的化學家上中啟三(Keizo Uenaka)協助工作,而於一九○○年得出純化的腎上腺素結晶。高峰於該年十一月先行遞出了專利申請(美國第一個激素產品的專利),然後才於次年發表正式報告。

 

事實顯示,高峰此舉極為明智,因為除了高峰外,任職派德藥廠的阿德利許(Thomas B. Aldrich, 1861-1938)也於一九年提出了純化腎上腺素的報告(他在報告中承認高峰比他先得出結果)。阿德利許原本是阿貝爾的下屬,一八九八年才轉往派德藥廠任職;顯然他熟悉阿貝爾的做法,曉得其中還有問題,而加以改進。只不過高峰搶先申請了專利,派德藥廠也只好繼續與高峰合作,以AdrenalinÒ為商品名推出腎上腺素製劑販售,成為當時醫生隨身所提藥箱裡的必備藥物之一。

 

高峰以日裔身分,在二十世紀初排外的美國以專利致富,非常不容易。他極富生意頭腦,在美國及日本成立過好幾家化學及製藥公司,都相當成功,可謂現代生物科技的先驅;不過,目前除了日本的三共株式會社(Sankyo Co., Ltd.)外,其餘都已不存。高峰晚年致力慈善事業及促進美日交流;像美國華府波多馬克河畔每年春天盛開的櫻花,就是高峰連同當時的東京市長於一九九年共同捐贈的。

引用:http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2007/10/25/210505.html
2007-10-25 02:39作者:潘震澤分類:生理講義迴響:2點閱:7111

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回應: 內分泌學源起(二)--腎上腺素的發現

Alpha,

國內的林茂村教授曾在動物實驗中顯示,從還可以搶救的「熱衰竭」 (heat exhaustion) 到已是不歸路的「熱休克」 (heat stroke),中樞神經系統的受損應是最主要的原因,使得體溫的調節機制完全停擺,以至於死。

熱衰竭的治療以降低體表溫度、補充體液及停止活動為主,至於氣喘噴劑和純氧的作用是在補充心血管系統之不足,不至於強制身體繼續處於高強度運動狀態 (如果人已經不動的話),你摘錄的說法似是而非,並不合乎生理常識。

2013-08-03 22:12 潘震澤

回應: 內分泌學源起(二)--腎上腺素的發現

潘老師,您好。
想冒昧請教您,下面這個說法是否合理?
即,「壓垮駱駝的最後一根稻草,看來是氣喘噴劑和純氧。一個熱衰竭加橫紋肌溶解症的患者,在大量吸入純氧和交感神經興奮劑後,就會出現起訴書裡形容的症狀,然後血鉀低心跳快高燒意識不清...,這些,問問搞生理醫學的,雖然沒有案例,但學理上說的通。純氧和噴劑的生理作用,講白話點,就是強制他的身體,繼續處在高強度的運動狀態。所以,最後看起來像是被操死的。」
忽然跑來請教一個時事相關問題,失禮唐突之處,請老師見諒。^_^

2013-08-02 01:48 Alpha

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