今天的我們對”抗體”這個詞應該并不陌生。大家小時候接種的乙肝疫苗、脊髓灰質炎疫苗、百白破疫苗,年歲稍大的朋友還種過的牛痘疫苗等等,所有這些預防措施,其目的都是為了誘導人體產生抗體。相信大多數人都對抗體的印象頗好:因為有了它,就意味著自己從此對某種特定的病原微生物產生了免疫,也許終生都不會再得這種病了。

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不過,關于這些抗體究竟是如何在體內清除病原微生物、發揮保護作用的,知道的人可能就不多了。其實科學家們也是近二三十年才把這個問題的來龍去脈弄得較為清楚。而在上世紀初,人們甚至還沒有”抗體”這個概念。自從貝林成功地利用免疫血清治療白喉患者之后,醫學界只是知道某些病原微生物會產生很厲害的毒素,而免疫血清中則含有能夠”中和”這些毒素的物質,貝林將其命名為”抗毒素”??苟舅氐陌l現使人們認識了體液免疫(當時稱之為抗毒素免疫)。

抗毒素對白喉、破傷風等病的良好療效令人們印象深刻。于是當時的人們紛紛去尋找針對其他病原體的抗毒素血清以求治愈更多的感染性疾病。然而事情并沒有按照人們的良好意愿去發展,很快大家就發現,雖然通過免疫動物能夠得到想要的血清,但是這些血清的治療效果卻并不總是令人滿意。1894年,德國細菌學家Pfeiffer通過針對霍亂的動物實驗描述了關于抗毒素免疫的一些疑點。

Pfeiffer首先向已被免疫的豚鼠腹腔內注射霍亂弧菌,發現這些細菌的移動力減弱,不久后就消失了;接著,Pfeiffer又向未經過免疫的豚鼠腹腔內同時注射霍亂弧菌和該菌的抗毒素血清,結果這些細菌的反應與第一次相同;而當Pfeiffer向未經免疫的豚鼠腹腔單獨注射霍亂弧菌時,動物不出意料地死亡了。從以上事實來看,抗毒素血清似乎的確具有保護作用。然而,當Pfeiffer把霍亂弧菌的毒素提取出,并用抗毒素血清進行處理時,卻發現抗毒素血清對這種霍亂毒素毫無作用。這是怎么回事呢?

對于以上疑問,細菌學家朱爾斯·博爾代(Jules Bordet)做出了完美的解答。1870年6月13日,博爾代生于比利時蘇瓦尼,1892年他于布魯塞爾完成醫學學業。1894年,博爾代赴法國巴黎,在著名的巴斯德研究所工作,直到1901年回到布魯塞爾建立比利時巴斯德研究所。在研究霍亂弧菌抗毒素血清時,他發現只有新鮮的霍亂免疫血清具有殺菌作用,而當將其久置或稍微加熱到56度時,霍亂血清就不再具有殺滅效果。若此時再向其中添加一些新鮮的、未經加熱的普通血清(非免疫血清),原先的血清又能夠恢復殺滅霍亂弧菌的能力。據此博爾代推測,除抗毒素(抗體)外,霍亂免疫血清中也許還含有某種不耐熱的有效成分,而免疫血清的治療效果必然依賴兩種成分的協同工作。這種不耐熱的成分存在于正常的動物體內,且不隨著免疫過程而增長。人們將這種物質命名為”補體”(complement),意為”補充抗體發揮溶細胞作用的物質”。

后來的研究證實,補體與抗體類似,是一大組具有酶活性的蛋白質??贵w與補體相互聯系,共同發揮殺滅靶細胞的作用。簡單地說,當病原微生物或異種細胞(抗原)進入人體后,首先激活免疫細胞產生抗體??贵w雖然能夠與抗原發生特異性結合,但無法清除它。不過這種抗原-抗體復合物能夠激活補體系統。強大的補體因子在經過一系列活化反應之后,形成一種稱為”膜攻擊復合物”(MAC)的強力武器,MAC能夠在細胞膜上打孔。胞膜穿孔的病原體或細胞無法抵御細胞膜外凌厲的理化環境,很快就死亡了。這才是霍亂弧菌滅亡的真正原因。

除補體之外,博爾代還發現引入異種細胞同樣能夠使機體產生特異性免疫。過去人們為了得到免疫血清,多是將細菌等病原微生物注射給動物,這種方法效果不確定,因為活的細菌繁殖很快且人們對它不甚了解,得到的免疫血清質量也難以保證。博爾代將異種紅細胞注射給動物,得到了更為安全穩定的免疫血清,并且這種免疫反應更容易觀察:紅細胞在受攻擊之后裂解,會產生溶血現象,而人們通過肉眼就能判斷是否發生了溶血,也就能間接獲知是否發生了免疫反應。這個發現的影響也甚為深遠。后人借助補體反應和紅細胞免疫的溶血現象發明了有名的”補體結合試驗”,用以檢測梅毒病原的存在。

為了檢測樣本中是否含有梅毒螺旋體,可以首先將其與梅毒免疫血清混合(后者含有梅毒螺旋體抗體,并且已經過56度加熱30分鐘充分滅活補體),然后向該混合物中加入豚鼠抗綿羊紅細胞血清(含補體),這種血清能夠使綿羊紅細胞發生裂解。最后再將已經致敏的綿羊紅細胞加入反應體系內。這樣,如果樣本中含有梅毒螺旋體,在加入豚鼠血清后,豚鼠血清中的補體就會被消耗掉,從而無法使后來的綿羊紅細胞發生溶血,反之,一旦發生溶血,則可說明原樣本內并無梅毒病原體。這種方法非常敏感,其原理正是來源于博爾代的貢獻。

從1915年起,諾貝爾醫學獎由于戰爭原因中斷評選。而1919年提名的人選又未能獲得卡羅林醫學院的認可。直到1920年博爾代被提名,空缺四年的諾貝爾醫學獎才又迎來了自己的第15位獲獎人。博爾代在免疫學,尤其在補體的發現上做出的貢獻使他當之無愧地成為一戰后第一位諾貝爾醫學獎得主。

已發表于《東方早報 身體周刊》
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