蚂蚁、阉伶、荷尔蒙和内分泌:一个学科的诞生

武当派学渣

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每个1型糖尿病都看得懂的joke

地球最早的“糖尿病医生”:蚂蚁

在公元前600年到公元前200年间,被称为“外科之父”的印度医生苏胥如塔(Sushruta)和另外一个著名的古代印度医生查拉卡(Charaka)分别在其所著的医学典籍【本集】(Samhita,这2本书的地位相当于印度的黄帝内经)记载了尿液的甜味吸引蚂蚁的记录,还描述了因为尿液变甜也变得粘稠,并把这种症状叫做甜尿(honey urine),印度语叫做madhumeha。苏胥如塔甚至进一步提到这种“甜尿病”主要在富有的高“种性”阶层中多见,往往和进食过多的米、谷类和甜食相关。
在血糖仪还没有被发明的时代,这个不起眼的古印度医学故事实际上记载了人类第一次通过症状(尿的甜味)来鉴别糖尿病的案例,而小小的蚂蚁也成了地球上最早的“糖尿病医生”。
很遗憾,古印度医书关于糖尿病的记载没有流传很广,在漫长的中世纪,人们基于糖尿病多尿的症状,本能的觉得这个疾病和肾脏有关,所以大多数医生眼里这种"多尿,多渴"为特征的疾病一直被当作是一种肾脏疾病。

内分泌史上那些“蛋疼”试验

法里内利

无论是东方还是西方,“去(yan)势(ge)”(用手术或者化学的方法去除睾丸)可能是历史上应用内分泌知识达成的一个最广为人知的外科手术之一。欧洲在16,17,18世纪的时候,通过去势手术培养有很好歌喉的男歌手非常流行,这样的手术通常青春期时候就做,这些可怜的男孩大都来自穷苦的家庭。阉割后的艺人唤做阉伶(CASTRATO)(其实等于我们这个时代的声优)可以追溯到十六世纪中期,以西班牙和义大利为盛,当时女性通常不允许在宗教性质的唱颂中表演。阉割后的声音通常变得更纯粹和有力量,阉伶们往往有很强的对呼吸控制的能力,这个能和他们肋骨笼持续生长(由于缺少睾酮,骨关节不能正常硬化导致骨头持续生长)从而他们有比一般人大的肺活量。历史上最有名的阉伶可能是意大利人法里内利(Farinelli),传说他15岁时不幸被马踩中生殖器官,致使童声保留下来,他甜美的歌喉能使人晕倒,有史可证他能连续唱高音一分钟而不换气。正当他的事业如日中天时,32岁的法里内利应伊丽莎白王后之邀,告别舞台,前往西班牙菲利普五世(有疯王,mad king之称的西班牙国王)的宫廷供职。他一去10年为患有怪癖的国王唱歌解忧。当时的菲利普五世似乎陷入了严重的沮丧状态,而且情况越来越糟:他整天无精打采,蓬头垢面,披着睡袍在屋子里转圈。法里内利每晚单独唱歌给国王听。法里内利的歌声足够“治愈系”,菲利普慢慢恢复了生气,开始梳洗着装,起居也正常了。
与去势相关的有趣试验也有发生在动物身上的,德国哥廷根的生理学家伯特霍尔德(Berthold)在19世纪中叶发现去势的公鸡肉很嫩,性情也变得温顺,于是他就移植了从正常公鸡的睾丸到阉割公鸡身体内,结果发现阉鸡恢复了正常的雄性特征。这可能是内分泌史上最早的从Loss of function(功能丧失)再到gain of function(功能获得)的试验研究。
内分泌史上另一个蛋疼试验是由一个叫做布朗塞卡(Brown-Sequard)的法国医生做的,此公一直在巴黎和美国2地的多所大学混迹,他曾经做过哈佛大学的生理学教授。1889年,已经72岁的布朗塞卡在法国科学院报道了他在自己身上做的一个试验:他把从狗或者几内亚猪的睾丸和其它器官里面提取的体液、血液、精液混合的"鸡尾酒"注射到自己体内,还宣称自己的力量、耐力和注意力都极大增强。这个很"重口"的试验当然没有被复制,但是这启发了人们研究包含在人类体液里面可能对身体功能产生种种作用的”神秘物质“的浓厚兴趣,而这可能直接催生了现代内分泌学。


布朗塞卡

尝尿神医

尽管印度古医书关于尿液吸引蚂蚁的记录已经在前,显然在通信落后的古代,这个信息还是没有传遍医生们的“朋友圈”。又经过漫长的中世纪,直到17世纪,伦敦的医生威利斯(Willis)又”重发现了"糖尿病人的尿液是甜"的这个有趣现象,他是真正”品尝“了病人的尿液,他品尝了一个糖尿病人拉在瓶子里面的尿后,说"wonderfully sweet as if it were imbued with honey or sugar(这尿甜的就像加了蜜或者糖一样)"。在世界医学史上,这是一个很有象征性意义的举动,医生为了诊断和探究疾病的奥秘,不惜亲自品尝病人的排泄物,这要怎样的医生对病人的大爱和探索疾病奥秘的至高好奇心才能驱动做这样的事?


一副刻画医生尝尿诊断疾病的油画

但是威利斯没办法解释为什么尿会变甜(葡萄糖作为一种物质当时还没有被发现),尿变甜的答案直到100年后才被解释,另一个医生利物浦的马修多布森(Matthew Dobson)第一次用试验展示了尿里面存在糖,他由此认为糖尿病并不是一种肾脏疾病,这在当时是一个创见,因为数百年以来一直认为糖尿病是一种肾脏病变导致的疾病。

让叶慈焕发第二春的施泰纳赫手术

尤金施泰纳赫是19-20世纪杰出的奥地利生理学家,他对内分泌领域的贡献良多。但是他在医学史上被记住的方式可能并非他自己所情愿的。他做了一系列动物试验,很多这些试验体现了现代内分泌学的激素治疗理念。
其中一个用大鼠做的试验发现单侧的输精管结扎之后,大鼠变得"青春焕发",体力和性能力都有增强,他提出的见解是单侧输精管结扎可能导致雄性激素的代偿性分泌增多。他把结果发表到了学术文章上,他没想到的是这个试验被新闻界捕捉到,于是一个手术就能让人青春焕发的消息不胫而走,而当时单侧输精管结扎手术干脆被命名为“施泰纳赫”手术,20世纪20到30年代,无数人施行了“斯泰纳赫手术”,这里面包括很多名人,其中最有名的可能就是英国诗人叶慈。叶慈做这个手术的时候已经69岁,很多人说他做了手术后迎来了他一生中创作的黄金时期,他甚至还娶了比他小42岁的著名女演员。


叶慈

在专业的内分泌学术领域,这个手术能使人青春焕发当然是站不住脚的,事实上另一个名人,奥地利心理学家弗洛伊德也做了施泰纳赫手术,弗洛伊德做手术的时候已经67岁,还患了口腔癌,手术完全没有改善弗洛伊德的状况。事实上这件事在学术界也极大的败坏了施泰纳赫的名声,他一生中一共被6次提名诺贝尔奖,但是都没成功,最后郁郁而终。

创造“内稳态”概念的科学巨人伯纳德

说法国生理学家克劳德伯纳德是现代内分泌的奠基人应该是没有人反对的,当然他对现代医学的贡献远不止于此。
他在内分泌领域的贡献包括:1.肝脏有生成糖元的功能、2. 胰液能消化脂肪;3.他第一次提出了机体内稳态的概念。他摒弃了当时公认的动物血中的糖直接来源于食物以及动物不能合成多糖的认识,用大量实验事实表明:血中的糖不是直接来自食物而是来自肝脏,肝脏能把葡萄糖合成糖元储存起来,肝糖元又可分解成葡萄糖送回血液,供机体所需。他批驳了当时流行的“活力论”,而坚信生命力就是化学力。他基于长期的试验医学观察和深入的思考认为生物生存在它所习惯的外环境中,而生物体内的各种组织却生活于生物的“内环境”里。内环境的稳定是生命存在的前提,内环境要经常同外环境保持平衡,否则生命现象就要发生紊乱。内环境的概念有巨大的影响,特别对于内分泌学作为一个学科的形成和发展。伯纳德去世后,也成为整个法国第一个享受国葬待遇的大科学家。后来欧洲糖尿病协会设立了一个克劳德伯纳德奖,这个奖授予为糖尿病和相关代谢疾病领域的发展作出创新贡献的学者


伯纳德和他的学生

斯塔林与荷尔蒙

伦敦医生恩斯特斯塔林是现代生理学的重要奠基人,对于内分泌领域他也做出了杰出的贡献,和他的长期合作者贝里斯(Bayliss)用狗作为活体动物做了系列试验,他发现将动物的十二指肠的内膜,加入酸性溶液,再注入另一只实验狗的静脉,狗的胰脏就分泌了大量胰液,定名为“胰泌素”(secretin),他们意识到不同器官之间,有互相调控的化学物质,这种物质以血液输送。1905年,斯塔林在英国皇家医学会的克鲁年讲座(Croonian Lecture)的演讲中首次提出激素(hormone),音译则是“荷尔蒙”(激素),他在演讲中提到:“生物体持续出现的生理需求,必然决定了这种物质的不断生成以及在全身的循环”。荷尔蒙的概念对于内分泌作为一个学科的建立是个里程碑的事件。

系列荷尔蒙的发现历史

随着不同类型,作用于不同靶器官的荷尔蒙陆续发现,内分泌作为一个独立的医学学科宣告诞生。

  • 1901 年,高峰让吉(Jokichi Takamine) 与 托马斯奥尔德里奇(Thomas Bell Aldrich) 分别独立提取出了肾上腺素,这是人类历史上第一次成功提炼激素。
  • 1914 年,肯达尔(Kendall)分离出甲状腺素;
  • 1921 年,加拿大医生班亭(Banting) 和贝斯特( Best) 分离出胰岛素,胰岛素的发现挽救了无数患者的生命,是糖尿病治疗领域的里程碑,联合国甚至将班亭的生日11月14日定为每年的“联合国糖尿病日”,以纪念他的杰出贡献。
  • 1921年,格次茨大学药物学教授奥托(Otto Loewi)观察青蛙心脏的跳动,首次发现神经激素,并且发现了副交感神经的神经介质为乙酰胆碱。

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