生理人生
一位生理學家的讀書、思想及翻譯筆記
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神經內分泌學與我

2008-02-07 03:51迴響:2點閱:2932

 

入門

話說 1974 年秋天,我升上大四,選修了萬家茂(1934-1984)老師開的「內分泌學」一課,也決定了我後來求學與研究的方向。記憶深刻的是,那堂課除了讓我結結實實地讀了兩本半的教科書外,萬老師還出了個題目,要每位同學寫篇學期報告(term paper),那可是我大學四年除了國文課的作文外,唯一寫過的正式報告了。

 

報告的題目我還記憶猶新:〈性釋素是一種還是兩種?〉(注一)為了該篇報告,我分別閱讀了薛利(Andrew V. Schally, 1926-)、紀勒門(Roger Guillemin, 1924-)與麥侃(Samuel M. McCann, 1925-2007)等人實驗室發表的論文,也頭一回見著了這一行幾位主要人物的大名。

 

再一年,我考上研究所,正式拜入萬老師門下。萬老師給我的碩士論文研究題目,是來看看低甲狀腺功能(hypothyroidism)的老鼠生殖功能不彰,是否由於腦下腺對下視丘的反應不足所致。我所使用的實驗進路,是比較正常與切除甲狀腺鼠對注射性釋素(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)的反應;除了實驗鼠動過手術外,正常鼠也動過假手術(sham operation,也就是同實驗鼠一樣,經過麻醉、切開喉部皮膚、撥開肌肉層等手術過程,但甲狀腺並沒有切除)。此外,還有一個實驗對照組,是切除甲狀腺後,每日再補充注射甲狀腺素的老鼠。因此,早在 30 多年前,性釋素問世方四年,我就在自己的實驗裡用上了。

 

我碩士班畢業那年(1977),諾貝爾獎頒給了紀勒門、薛利及發明放射免疫測定法的雅婁(Rosalyn Yalow, 1921-),讓我也與有榮焉。次年,我在系上圖書館讀到「新科」得主薛利撰寫的〈下視丘激素〉一文(注二),就動手將全文譯出,投給《科學月刊》,而於 1979 5 月刊出,那也是我翻譯的第一篇科學文章。

 

師承

算起來,萬老師是我台大動物系的學長,之後,他又在台大醫學院生理學研究所念了個碩士學位,師事彭明聰教授(1917-,曾任台大醫學院院長,也是中研院院士);只不過萬老師的碩士論文,是以呼吸的神經控制為題(注三),出國深造後,才以內分泌學為專長。

 

事實上,國內從事內分泌以及神經內分泌研究的人士,許多都可以追溯師承到彭明聰教授身上。彭教授是台北帝國大學醫學部的學士1941及博士(1945,早年跟隨杜聰明博士1893-1986研究過鴉片及蛇毒;1963-1964 年間,彭院士前往英國牛津大學(Oxford University)人類解剖學科訪問進修,師事神經內分泌學的祖師爺哈里斯教授(G. W. Harris, 1913-1971,自此走上神經內分泌學的研究。顯然萬老師跟隨彭教授學習的年代,彭教授還沒有確立他的研究方向。

 

WanCM.jpg

 這張已有四十五年歷史的相片 (1963),是萬老師 (右一) 於台大生理所畢業時,與師長及同學留影,從右至左分別是彭教授、方懷時教授、黃廷飛教授、畢萬邦與傅祖慶。

 

萬老師的博士學位是在密西根州立大學(Michigan State University)的生理學系取得,其博士論文係以放射性碘標記的甲狀腺素為偵測指標,探討甲狀腺素合成與分泌之間的動態關係。他的指導教授萊納基(E. P. Reineke1980 年即已過世,我能找到的資料甚為有限,但我曉得萊納基的博士學位是在密蘇里大學畜牧學系特納(Charles W. Turner, 1897-1975)教授的實驗室取得(1942 年),之後就到密西根州大任敎,直至退休。萊納基在特納實驗室進行的研究,就是探討甲狀腺切除對腦下腺激素的影響,與萬老師回國後探討甲狀腺功能異常、引起生殖系統病變的機制,有幾分近似。

 

比起萊納基來,特納是更為知名的人物,可說是生殖生理學界的祖師爺之一,特別是泌乳生理;他對乳腺的發育及泌乳的控制,都有過許多重要的發現。此外,特納還指導出許多出名的學生,除了萊納基外,另有邁提斯(Joseph Meites, 1913-2005)與瑞斯(Ralph P. Reece, 1909-2005)兩位,同我都有些淵源。

 

邁提斯是神經內分泌學界的祖師級人物,當過國際神經內分泌學會的首任會長。他是頭一位報告下視丘含有能刺激及抑制泌乳素(prolactin)分泌物質的人,也就是說有乳釋素(prolactin-releasing hormone)及乳抑素(prolactin-inhibiting hormone)的存在。邁提斯比萊納基還晚個幾年從特納實驗室取得學位(1947 年),之後也來到密西根州大生理系任教,與萊納基是同門兼同事;因此,他也是萬老師的老師之一。

 

邁提斯實驗室收過好些台灣去的留學生,與萬老師同期或稍後的有陳昭霖、盧桂雄、陳賢仁、黃輝和等,因此我在萬老師實驗室當研究生時,邁提斯的大名聽的比萊納基還多。後來邁提斯還收過一位萬老師的學生陳漢堂,比我高三到四屆,我入學時他已赴美,多年後才在美國開會時見到面。

 

我申請出國深造時,密西根州大的生理系也是我的選擇之一,可惜未能如願,卻得到同在密西根州的韋恩州立大學(Wayne State University)生理系的入學許可及獎學金。我在韋恩州大的博士論文指導教授名叫蓋勒(Richard R. Gala, 1935-),是研究泌乳素分泌的專家,他的博士指導教授不是別人,正是特納教授的另一位博士班學生,任教紐澤西州羅格斯大學(Rutgers University)的瑞斯。瑞斯於 1937 年從密蘇里大學畢業,比萊納基與邁提斯都早。所以不論怎麼算,我都是特納的曾徒孫。追溯學術界的師承,有時是滿有趣的。

 

留學

我在韋恩州大博士班就讀期間,曾經兩度造訪密西根州大。頭一回是 1980 年,萬老師來美國開會,在底特律待了兩天,我開車載他跑了一趟密州大所在的東蘭興市(East Lansing)。萬老師除了故地重遊外,主要是為了萊納基教授方過世不久,萬老師回系上致意,並捐了些錢給紀念基金。當時是暑假,密州大生理系沒什麼人在,卻見到了邁提斯教授,一位矮小禿頂的長者,與想像中的「科學巨人」大有距離。萬老師同他寒喧了幾句,我們也就離去。

 

再度造訪密州大,是一年後蓋勒教授帶我去的;除了也到生理系拜訪邁提斯教授外,主要是到畜牧學系(Animal Science)去見一位塔克(H. Allen Tucker教授以及參觀該系的牧場。塔克是蓋勒的同窗好友,也是瑞斯的學生;只不過當年我才入門不久,又是外國人,並不清楚他們之間的關係,要到好久以後才突然領悟過來。

 

Meites.jpg

1981 年造訪密州大時,與邁提斯及蓋勒教授合影。 

 

1983 年我還在修博士期間,曾開車到芝加哥參加了美國聯合實驗生物學大會(FASEB meeting);該次會議的主題之一就是「神經內分泌學」。我在會場中見到了不少同行前輩,包括邁提斯及麥侃在內,但紀勒門與薛利則不見蹤影,顯然他們在得了諾貝爾獎後,除非受邀作大會演講,已不再出席這種例行年會。我可以感覺得到,在「後下視丘激素」時代,這一行的老人緬懷「昔日」榮光之餘,還想製造一些當年的熱鬧。好比在演講後的討論時間,麥侃及邁提斯不時起身發表評論,並爭執幾句;只不過熱鬧之餘,就少了點讓人興奮的刺激性。

 

說起來神經內分泌學的歷史不算長,還不滿百年,但在經過初期的理論建立、下視丘激素的陸續發現,以及諾貝爾獎的肯定之後,這一行也像所有的成熟學門一樣,變得愈形紛雜。許多從其他學門(好比神經科學、心理行為、精神病理、分子生物等)轉入研究神經分泌以及下視丘激素其他功能的學者,並不把自己視為傳統的神經內分泌學者;因此,神經內分泌學界也逐漸失去了那份一家人的感覺。

 

深造

這一點,從我後來分別在三個實驗室待過的經驗裡,感覺特別明顯。我的博士後研究是在紐約市洛克斐勒大學(Rockefeller University)進行的,實驗室老闆法夫(Donald W. Pfaff)原本是神經解剖訓練出身,成名作是利用自體放射顯影(autoradiography)技術定出雌性素(estrogen)受體於大鼠腦中各部位的分布。該資訊對神經內分泌學而言,自然是重要的,但卻不算純粹的神經內分泌研究。

 

當年法夫實驗室的研究主題,是以雌性素引起的雌鼠性行為反應「凹背姿」(lordosis)為動物模型,配合神經解剖、電生理、神經化學以及分子生物學等研究進路,從多方面來探討雌性素的作用機制。從廣義而言,那是結合了神經與內分泌學的研究,但卻與傳統的神經內分泌學著重下視丘與腦下腺之間的調控,有相當距離。尤其是法夫教授要我學習電生理記錄法,直接探測離體下視丘神經元的活性,更是同我博士論文的研究南轅北轍。因此,當年我選擇前往法夫實驗室做博士後研究,就可以感覺得到蓋勒教授的疑慮。

 

在法夫的實驗室指導我電生理研究的,是另一位早期動物系畢業的學長高麗明博士,也讓我從電生理的門外漢入了門。我在洛大只待了一年整,就因為決定回國服務,而離開了人才濟濟的洛大及熱鬧的紐約市。

 

我回台任敎滿三年後,又再申請到留職進修的機會。這回我選擇前往的,是密西根州立大學藥理及毒理學系摩爾(Kenneth E. Moore)教授的實驗室。摩爾是神經藥理學家出身,主要研究生物胺(biogenic amines,包括多巴胺、正腎上腺素及血清張力素等)於中樞神經的作用。他從研究腦部多巴胺神經元的活性開始,逐漸把注意力集中在多巴胺神經元位於下視丘的分支,以及該批神經元對腦下腺泌乳素的調控,也因此進入神經內分泌學的範疇。

 

我在頭一次出國留學的 10 年後,終於圓了當初想到密州大進修的夢;只不過我進的不是生理系,而是藥理系。同時,邁提斯教授已於 1984 年退休,所以我在密州大停留的 10 個月期間,並沒有見到他。

 

我在摩爾教授的實驗室主要學習的是神經藥理學以及神經化學的測定法,說起來也都不是傳統神經內分泌學的研究進路。但入行多年後,我學到的一點是:能解決及回答問題才是最重要的,方法則不必自我設限。問題是,傳統的解剖與生理研究方法常有許多竅門,若無專人指點,不容易自己摸索得出;不像今日的離體生化及分子生物學實驗,有許多現成的「食譜」(recipe)可用,相對而言簡單得多。

 

我最後一回到別人的實驗室進修,是 1997 年利用教授七年一度的休假年(sabbatical year),來到密西根大學精神衛生研究所(University of Michigan, Mental Health Research Institute,目前已改名為分子及行為神經科學研究所)沃琛(Stanley Watson)及阿奇爾(Huda Akil)夫妻檔的實驗室。該研究所附屬於密大醫學院的精神學系(psychiatry),因此研究方向以各種精神疾病(精神分裂、抑鬱、雙極障礙等)、情緒壓力及藥物成癮為主。

 

阿奇爾當年的成名作,是發現內生性鴉片類物質(endogenous opioid peptides參與腦幹刺激引起止痛的機制;沃琛則是利用神經化學法進行腦部的顯微解剖知名。他倆從相對簡單的行為學及解剖學研究開始,一路到使用複雜的原位配對法(in situ hybridization)、基因選殖(gene cloning)、微陣列(microarray,俗稱基因晶片 gene chip)等分子生物學技術,可說是一直走在科技前沿。這也是美國成名實驗室的長處,可以吸引擁有不同專長的研究人員前往,幫忙建立新的技術。

 

說起來,沃琛與阿奇爾的研究離傳統神經內分泌更遠了,但他們針對內生性類鴉片胜肽以及腎上腺皮質類固醇(adrenocortical steroids)受體,詳細研究了它們在腦中的分布及功能,卻都是神經內分泌學所關切的問題,雖然他們更感興趣的是壓力生理及精神疾病。

 

尾聲

至於我自己的研究主題,一直集中在泌乳素的分泌控制,算是傳統的神經內分泌人。但多年來,我從以手術及激素測定為主的內分泌學研究起步,逐步加入了神經生理、神經化學以及神經解剖等研究法,得以對問題有更全面的關照,也才能見人所未見。1995 年,我收到素未謀面的英國格拉斯哥大學(Glasgow University)史東教授T. W. Stone主動邀請,於美國 CRC 出版社的《中樞神經系統的神經遞質與神經調質:多巴胺》專書,撰寫〈多巴胺的神經內分泌功能〉一章(注四),算是對筆者入行二十年來最大的肯定。

 

CRC-Book.jpg

 

1996 年,我著手翻譯了第一本科普書《天才的學徒》(Apprentice to Genius),走上了翻譯這條與研究大不相同的路。2000 年,我開始在《中央日報》副刊撰寫專欄,直到 2006 年報社停刊才停;只不過寫作習慣一旦養成,要停也難,所幸如今部落格普及,也不難擁有一方發表天地。2002 年,由於家庭因素,我更離開了任職多年的學校及一手建立的實驗室,正式結束了研究生涯,而以純教書及寫作為業。人生際遇,殊難預料,回首研究前塵,不無感慨,特為之記。

 

 

注一:話說性釋素(GnRH)是 1971 年才由薛利的實驗室分離純化的下視丘激素,原本的名稱其實是黃體促素釋放激素(LHRH);但薛利發現,性釋素除了刺激黃體促素的分泌外,同時也刺激了濾泡促素(FSH)的分泌,因此提出一個下視丘釋放激素,控制兩個腦下腺激素的可能性。由於LHFSH統稱性腺促素(gonadotropin),因此 LHRH 就成了 GnRH

 

只有一個 GnRH 控制兩個腦下腺激素的說法,一開始遭到不少人反對,所以當年萬老師才會以此為學期報告的題目。但在一直沒有人發現另一個濾泡促素釋放激素(FSH-RH)的情況下,內分泌學界也逐漸接受了只有一個性釋素的事實。時序進入 21 世紀,唯一堅持還有FSH-RH存在的人只剩下麥侃;因為他是最早(1964)以實驗證明,下視丘萃取物具有刺激濾泡促素分泌作用的人,直到前幾年,他還提出分離FSH-RH的報告,說是與鰻魚的LHRH相近。麥侃已於20073月病逝,大概好一陣子都不會有人再對FSH-RH發生興趣。

 

注二:該文發表於《美國科學家》(American Scientist197711-12月號,因此該文應該是在薛利 1997 11 月得獎前就寫好的。

 

注三:Wan CM, Peng MT. Bronchomotor area of the medulla oblongata of cats. J Formos Med Assoc 1965;64:485-93.

 

注四:Pan JT: Neuroendocrine functions of dopamine. In: CNS Neurotransmitters and Neuromodulators: Dopamine, TW Stone (ed), CRC Press, Boca Raton, pp 213-232, 1996

 

原載 2007 10 月號《科學月刊》

2008/2/6 修訂

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引用:http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2008/02/07/243770.html
2008-02-07 03:51作者:潘震澤分類:回憶懷舊迴響:2點閱:2932

迴響與引用列表

回應: 神經內分泌學與我

tetra,

謝謝指正,是我疏忽了。Rutgers 也就是 The State University of New Jersey。

2008-02-07 20:41 震澤

回應: 神經內分泌學與我

「任教紐澤西州羅特格大學(Rutger University)的瑞斯」

潘老師這邊寫的羅特格大學,應該是講 Rutgers 吧
老師把人家的學校名字拼錯, 漏了字母s

據我所知,
這個學校的中文譯名一般也不叫它「羅特格」
而是「羅格斯」大學

2008-02-07 14:49 tetra

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