早期的《讀者文摘》裡,有一系列以「老周的 XX」為題的文章,每回介紹一個人體的器官。在「老周的腦下腺」一文中,介紹腦下腺是所謂的主腺,控制了包括甲狀腺、腎上腺以及性腺在內的周邊內分泌腺體,也控制了生長及泌乳等生理功能。然而該篇文章沒有指出的是:腦下腺其實受到位於上方的腦部控制,是腦中一塊稱作「下視丘」(hypothalamus)區域的奴隸,而非真正當家作主的人。同時,腦下腺還分成前、後兩葉:前葉才是真正的腺體,後葉只是腦組織的延伸而已。前文所述,薛勒發現的神經分泌,與腦下腺後葉的關係密切。
自十九世紀末起,就有英國的生理學者開始研究腦下腺後葉萃取物的功能,其中包括發現腎上腺素功能的薛佛(Edward Schäfer, 1850- 1935)、赫靈(Percy Herring, 1872-1967),以及因發現乙醯膽鹼這個神經遞質而獲得諾貝爾獎的戴爾(Henry Dale, 1875-1965)等。他們發現,腦下腺後葉萃取物具有升血壓、抗利尿、促進子宮收縮,以及造成乳汁射出等功能。腦下腺後葉如發生病變,患者會出現尿崩症,其症狀包括排出大量稀釋尿液及極度口渴等。同時,臨床上也使用腦下腺後葉的萃取物,作為引發及協助孕婦生產之需。
腦下腺後葉激素屬於最早一批遭到發現、功能確認,以及純化合成的內分泌激素。上述最後一項工作,是由美國康奈爾大學醫學院的生化學家杜維諾(Vincent du Vigneaud, 1901-1978)於一九五三年完成的,他也因此貢獻獲頒一九五五年的諾貝爾化學獎。
腦下腺後葉激素一共有兩種,一是具有升血壓、抗利尿作用的抗利尿激素(antidiuretic hormone,又名血管加壓素 vasopressin),另一是促進子宮及乳腺平滑肌收縮的催產素(oxytocin);這兩種激素屬於胜肽類(由胺基酸組成),存在於腦下腺後葉稱作赫靈體(Herring’s bodies,以發現人赫靈為名)的分泌小囊中。只不過它們究竟來自何處,卻因為薛勒的報告,而引起了爭執。
早在十九世紀末,就有解剖學家發現,腦下腺後葉的組成以神經膠細胞(neuroglia)為主(這是神經組織的輔助細胞,提供支持、營養、防禦等功能),不是腺體細胞,也不是神經細胞。同時,近代最偉大的神經組織學家,西班牙的拉蒙卡厚爾(Santiago Ramon y Cajal, 1852-1934,1906 年諾貝爾生醫獎得主)發現,腦下腺後葉有許多來自下視丘神經元的神經軸突末梢;薛勒在硬骨魚腦中發現的分泌性神經元,似乎就是通往腦下腺後葉的神經元。
為了證明神經分泌是普遍的現象,而非特例,薛勒從魚類、爬蟲類、鳥類,一路研究到哺乳類;其夫人波塔則從海蛞蝓、圓蟲、果蠅等無脊椎動物著手,最後則固定以蟑螂為材料。這種比較解剖學的研究路數,在當年以形態學為主的研究中,可是相當有力的工具;因為他們在所有研究過的動物神經組織中,都發現了類似的分泌現象,可見那是常態,而非特例。波塔更因此研究,成為昆蟲神經內分泌系統的專家,開展了一個新的領域。
話說薛勒夫婦因不齒納粹政權的作為,而於一九三七年逃離德國,來到美國;十年內他們轉換了四個工作場所,從芝加哥大學到紐約洛克斐勒醫學研究所,再到克里夫蘭的西儲大學,最後落腳在丹佛的科羅拉多大學,才算穩定下來。但受制於夫妻不得在同單位任職的不成文規矩,波塔一直是在沒有正式頭銜、也不支薪的條件下默默研究。一九五五年,紐約市愛因斯坦醫學院成立,邀請薛勒前往擔任解剖學系主任,同時也打破慣例,聘請波塔為正教授。在取得博士學位二十五年以及發表許多論文之後,波塔終於得到了學界的承認。
不過,薛勒的神經分泌理論還要得到另一位同行巴格曼(Wolfgang Bargmann, 1906-1978)的協助,才更為世人所接受。巴格曼是薛勒在德國法蘭克福大學工作時就結識的朋友,他也看過薛勒的組織切片,印象深刻。之後,薛勒遠走美國,巴格曼則留在德國,兩人更因二次大戰爆發而失去聯絡。戰後,巴格曼在满目瘡痍的德國基爾(Kiel)大學重新起步,主持該校的解剖學系;他收到第一封來自國外的信件,就是薛勒的。薛勒向巴格曼報告了神經分泌的研究進展,以及未解的難題:下視丘分泌性神經細胞與腦下腺後葉神經末梢的關聯。
於是,巴格曼將原本用來給胰臟內分泌細胞染色的方法,用在狗腦的切片上;結果清楚顯示:位於下視丘視上核及室旁核的巨大神經細胞,發出連續不間斷的神經軸突,直接通往腦下腺後葉。腦下腺後葉激素來源的謎題,終於得到了解答。一九四九年,巴格曼將此發現發表於德國期刊;一九五一年,巴格曼與薛勒在《美國科學家》(American Scientist)雜誌共同發表了一篇文章:〈腦下腺後葉激素的源頭所在〉,自此,「神經分泌」的現象也得到學界的承認。

這張相片是薛勒夫婦 (左一及左三) 與巴格曼 (左二) 合影,攝於1953年第一屆神經分泌研討會。
三○年代末期,薛勒提出「神經細胞可能表現內分泌細胞特性」的宣稱,遭到莫大的反對聲浪;二十多年後,神經分泌細胞已得到廣泛承認,但一般認為,這些細胞是特例,與其他的神經細胞仍有所區隔。時序再往前推移二十來年,到七○年代末期,許多胜肽類神經遞質(neurotransmitter)與神經調質(neuromodulator)的發現,使得神經分泌成了神經細胞的常態、而非特例。因此,到頭來,山還是山,水還是水。
不幸的是,一九六五年四月,薛勒前往邁阿密參加美國解剖學會年會時,到海邊游泳,不幸遭浪花席捲而沒頂身亡,享年不到六十,他也因此未能在生前享有更大的尊榮。波塔則繼續在愛因斯坦醫學院任教,直到退休,她是當年美國國家科學院少數的女性院士。
神經內分泌學在薛勒過世後的十來年間,蓬勃成長,薛勒與波塔夫婦創始者的地位,也得到同行的普遍承認。接下來要談的,是下視丘與腦下腺前葉之間的關連,也是神經內分泌學裡,內容更豐富的另一個分支。
這本薛勒夫婦合著的「神經內分泌學」出版於 1963 年,是他倆在哥倫比亞大學系列演講稿的結集,可說是第一本這方面的讀本。出國前我在台大研圖看到過,但給編錯了書目,放在不相干的位置,我還在裡頭夾了張紙條,提醒館員注意。近三十年前的事了,不知這本書是否還躺在那裡。