諾貝爾醫學連載(三十):靠做夢得來的諾貝爾獎,發現神經衝動的化學傳遞物質!

2021-01-20 益生康健商貿

引言:1936年,藥理學家奧託·勒維和英國神經科學家亨利·哈利特·戴爾因發現神經衝動的化學傳遞,獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。

乙醯膽鹼是神經活動的化學傳遞物質之一,分子式CH3COOCH2CH2N+(CH3)3,由於其英文名字為Acetylcholine,也被簡稱為ACh。ACh能特異性地作用於各類膽鹼受體,但其作用廣泛,選擇性不高。臨床不作為藥用,一般只做實驗用藥。在神經細胞中,ACh是由膽鹼和乙醯輔酶A在膽鹼乙醯移位酶(膽鹼乙醯化酶)的催化作用下合成的。主流研究認為人體內該物質含量增多與阿爾茲海默病(老年痴呆症)的症狀改善顯著相關。

神經遞質的發現

奧託·勒維(Otto Loewi,1873年6月3日-1961年12月25日),奧地利-德國-美國藥理學家。

勒維專注於神經細胞如何傳遞信息的研究多年,直到1921年,他才證實,神經活動確實會分泌化學物質,從而對其它細胞起作用,進行生理活動。故事發生在奧地利的維也納,復活節前夕,勒維像平時一樣做完實驗進入睡眠。這一天他做了一個不同尋常的夢,夢中的他正在做關於神經細胞如何傳遞信息的實驗,實驗的結果恰好證實了他關於神經系統如何傳遞信息的猜測。於是,他在夢醒後趕緊把夢中的實驗記錄下來,但遺憾的是,勒維醒後卻認不出自己潦草的字跡了。不過,幸運的是,第二天他又做了相同的夢,這一次,他沒有用筆記錄,而是直接跑進了實驗室,直接開始了夢中的實驗。

在實驗中,勒維將兩個蛙心分離出來,第一個帶有神經,第二個沒帶。兩個蛙心都裝上蛙心插管,並充以少量任氏液。刺激第一個心臟的迷走神經幾分鐘,心跳減慢;隨即將其中的任氏液吸出轉移到第二個未被刺激的心臟內,後者的跳動也慢了下來,正如刺激了它的迷走神經一樣。同樣地,刺激心臟的加速(交感)神經,而將其中的任氏液轉移至第二心臟,後者的跳動也加速起來。於是,勒維以此證實了神經活動確實會分泌化學物質(以後人們把這一類化學物質稱為「神經遞質」),從而對其他細胞起作用。

多種動物體內都含有ACh

英國生物學家亨利·哈雷·戴爾是勒維的好友,出生於倫敦,在英格蘭的劍橋大學學習自然科學,也專注於研究神經細胞如何傳遞信息。基於好友勒維的研究,在1929年的一天,戴爾在牛、馬的脾臟中也發現了高濃度的ACh,他證明了ACh在動物中普遍存在,而且還有助於在兩個神經原的交接處,即突觸(synapse)傳遞神經脈衝。在1930年,戴爾和他的合作者又通過實驗證實了副交感神經的興奮是由它所釋放的Ach引起的。而且所有副交感神經節後纖維末梢都能釋放ACh,ACh釋放出來後,副交感神經支配的心肌、平滑肌、腺體等就出現了相應的效應(心肌抑制,平滑肌收縮,腺體分泌等)。

此後,戴爾等人陸續發現,不僅是所有的副交感神經的節後纖維,所有的交感神經和副交感神經的節前纖維,以及運動神經,它們的神經末梢釋放的神經遞質都是ACh。

結語:1936年,勒維和戴爾因發現神經衝動的化學傳遞,共同獲得諾貝爾學生理學或醫學獎。兩人的研究確定了神經衝動傳遞過程中化學物質的作用,為人們進一步了解神經系統做出了不可磨滅的貢獻。

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