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科学小故事:一个德国人和日本人奠定的免疫学基础

作者:亮光博士

1854年埃米尔·阿道夫·冯·贝林出生于波兰(当时属于普鲁士王国),他在13个兄弟姐妹中排行第五。父亲是一位贫穷的乡村教师,但他从小成绩优异,获得各种奖学金得以中学毕业。之后由于家庭原因他决定从军,在柏林的威廉皇帝军医学院学习。24岁获得医学学位,之后10年一直在军医中服务。直到1889年,他受罗伯特·科赫之邀进入柏林传染病研究所当研究助理。有意思的是当时罗伯特·科赫已经是赫赫有名的细菌学家且在柏林传染病研究所当所长,但却在1905年获得诺贝尔生理学及医学奖,比贝林还晚了5年,这是后话了。在1889年,35岁的贝林进入柏林传染病研究所,在科赫的领导下工作。在这里,他认识了很多杰出的研究者,包括北里柴三郎(Kitasato Shibasaburo)和保罗·埃尔利希(Paul Ehrlich),后者在1908年也获得诺贝尔生理学及医学奖。而北里柴三郎则是日本细菌之父。

北里柴三郎比贝林大两岁,1852年出生于日本熊本县,1883年获得医学博士学位。在1885年留学德国在科赫的研究所工作,所以他比贝林还早来研究所4年。在这之前,北里已经做出了很多突出的贡献,例如在显微镜下证明了霍乱弧菌的存在,发现了导致鼠疫的芽孢杆菌等等。1889年,在贝林到来之前,北里已经成功的在实验室培养出芽孢杆菌,这为他们后来发表的第一篇抗霉素血清论文奠定了基础。然而想到用抗毒血清注射到动物中的还是贝林,因为早在贝林进入柏林传染病研究所之前,他就波恩大学药理研究所做过类似的血清的非特异性抗菌实验。通过和北里的合作,仅仅在一年后他们就共同发表了关于白喉和破伤风免疫动物实验的论文,是血清治疗的先驱,在这篇文章中他们证明了感染破伤风梭状芽孢杆菌的家兔血清可保护幼鼠免受活破伤风杆菌和破伤风毒素的侵害。仅仅一个星期之后,贝林作为唯一作者又发表了一篇关于白喉棒状杆菌和白喉毒素灭活豚鼠免疫以及免疫动物血清保护活性的论文。

科学小故事:一个德国人和日本人奠定的免疫学基础

图1. 1890年贝林和北里发表的 第一篇免疫学论文

一年之后,北里柴三郎回到了日本,创建了自己的传染病研究所,率先在日本开展对传染病和细菌学的研究。1894年香港爆发鼠疫,北里还曾到过香港调查。北里在日本医学界的贡献巨大,1000日币还有他的头像。

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图2. 一千日币上的北里柴三郎

贝林和北里的文章发表了引起各方的注意,因为破伤风是当时产物和新生儿死亡的一个重要原因,但人们更关注它引起受伤士兵的死亡。普法战争(1870 - 1871)和美国内战(1861 - 1865)期间,至少记载了几百例的士兵感染和死亡,死亡率高达9成。而其造成儿童死亡更是高达5岁以下儿童的1%。在美国、英格兰/威尔士、法国和德国总共发现了30万到40万例白喉病例,其中一半在欧洲,一半在美国。 因此仅仅2年后,在科赫的推荐下,贝林就与Hoechst公司合作开发和生产用于大规模白喉和破伤风血清治疗的抗毒素,并且开始人体实验。在他们1894年的报告中报道了220名儿童接受抗毒素治疗后遭受白喉有至少77%的治愈率。而如果在疾病诊断后的前两天注射抗毒素则有100%的治愈率。然而在专利申请上,贝林和Hoechst公司、埃尔利希和科赫都闹掰了。

在1901年,贝林迎来了他人生中的高光时刻,他是第一个获得诺贝尔生理学及医学奖的学者。如果当年也和今天一样可以授予多个学者的话,那么日本人北里柴三郎也可能获奖。

贝林后来还开创了自己的公司,生产抗毒血清,挽救了许多的人。1917年三月,63岁的贝林死于德国马尔堡。

贝林和北里开创的血清疗法在100多年来人类历史上为消灭传染病发挥了重要的作用,在西班牙流感、麻疹、阿根廷出血热、水痘、巨细胞病毒和细小病毒等病毒感染治疗中都发挥了突出贡献。也是众多传染病影视剧的素材,许许多多的传染病影视剧到最后都是保护或寻找那位感染并痊愈的患者,并取他或她的血来致病救人,电影往往到这就结束了。但现实却复杂太多,血清疗法也不是万能的,以后有机会再讲。

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图3 抗毒血清的历史

原文见https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5347343/

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