實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用

　　10．其他一些著明科學(xué)家采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得重大發(fā)現(xiàn)的例子還很多，如：

　　化學(xué)致癌物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)：1914年日本人山極和市川用瀝青長(zhǎng)期涂抹兔耳朵，成功地誘發(fā)出皮膚癌，后經(jīng)分析瀝青中主要含有3，4-苯駢芘的化學(xué)致癌物，從而證實(shí)了化學(xué)物質(zhì)的致癌作用。從此，許多化學(xué)物質(zhì)都相繼被證實(shí)可經(jīng)誘發(fā)動(dòng)物的腫瘤，為腫瘤病因的化學(xué)因素提供了更多的證據(jù)。使人們充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)致癌因素在人類(lèi)惡性腫瘤的病因中占有極重要的地位。現(xiàn)在已知的有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，種類(lèi)繁多，分布廣泛。如3，4-苯駢芘、1，2，5，6-雙苯蒽、20-甲基膽蒽等多環(huán)碳?xì)浠�合物，均被�?dòng)物實(shí)驗(yàn)證明是強(qiáng)烈的致癌物質(zhì)。用這些物質(zhì)涂抹動(dòng)物皮膚可引起皮膚癌，注射在動(dòng)物皮下則可引起肉癌。氨基偶氮染料，可引起動(dòng)物肝癌和膀胱癌。芳香胺類(lèi)染料，可引起膀胱癌，其中芳香酰類(lèi)（如N-2-乙酰氨基芴)可使多種動(dòng)物引起肝、腸、乳膜、外耳道、膀胱等不同部位的腫瘤。亞硝胺類(lèi)化合生是一類(lèi)分布廣，致癌性強(qiáng)，能引起多種動(dòng)物及多種器官發(fā)生腫瘤的天然存在的致癌物，甲基芐基亞硝胺、甲基丙烯基亞硝胺等不對(duì)稱(chēng)的亞硝胺主要引起食管癌；二甲基亞硝胺、二乙基亞硝胺等對(duì)稱(chēng)亞硝胺，主要引起肝癌；甲基亞硝基脲和甲基亞硝基烏拉坦能誘發(fā)大鼠的小腸、肝、腎、腦的腫瘤和胃的腺癌。

　　Ringer′s液的發(fā)現(xiàn)：林格（Sidney Ringer,1835～1910)英國(guó)內(nèi)科醫(yī)生、生理學(xué)家。在對(duì)離體的青蛙心臟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，生理學(xué)家通常使用生理鹽水作為灌液。用這種方法可使青蛙心臟繼續(xù)保持約半小時(shí)的跳動(dòng)。一次，在倫敦大學(xué)醫(yī)院，一位生理學(xué)家發(fā)現(xiàn)他的青蛙心臟連續(xù)跳動(dòng)了好幾個(gè)小時(shí)，他非常驚訝，大惑不解，他能想到的唯一可能原因是季節(jié)的影響，而這一點(diǎn)他也確實(shí)的報(bào)告中提出來(lái)了。后來(lái)，發(fā)現(xiàn)這是由于他的實(shí)驗(yàn)助手在制作鹽水溶液時(shí)用的不是蒸餾水而是自來(lái)水。根據(jù)這個(gè)線索斷定自來(lái)水中的某些鹽份引起了生理活動(dòng)的增加。林格就是這樣發(fā)現(xiàn)了這種以他名字命名的溶液。這種溶液對(duì)實(shí)驗(yàn)生理學(xué)的貢獻(xiàn)頗大。

　　脾結(jié)節(jié)法測(cè)定多向造血干細(xì)胞方法的發(fā)現(xiàn)：1961年J.E.Till和E.A.McCulloch兩位加拿大血液學(xué)家在研究正常小鼠骨髓細(xì)胞放射敏感性時(shí)，對(duì)受致死劑量射線照射的小鼠移植一定數(shù)量的同種骨髓細(xì)胞后9～10天，取出脾臟，在苦味酸一甲醛固定液中固定后，可以肉眼見(jiàn)到脾臟表面上生成圓形結(jié)節(jié)。從而創(chuàng)立了脾結(jié)節(jié)法。同時(shí)他們進(jìn)一步觀察到脾結(jié)節(jié)的生成量與移植骨髓的有核細(xì)胞數(shù)之間呈比例關(guān)系，因此，可以作為評(píng)定骨髓細(xì)胞功能的一個(gè)重要測(cè)定方法，為測(cè)定造血細(xì)胞的功能提供了一個(gè)定量的研究方法，后來(lái)，進(jìn)一步的工作證明，脾結(jié)節(jié)的生成是起源于單一細(xì)胞的，這類(lèi)細(xì)胞具有很強(qiáng)的增殖能力，同時(shí)又具有向骨髓紅系、粒系和巨核系細(xì)胞進(jìn)行分化的能力，符合了造血干細(xì)胞的基本特征，因而稱(chēng)脾結(jié)節(jié)的生成細(xì)胞為多向性造血干細(xì)胞或多潛能性造血干細(xì)胞。因此脾結(jié)法是目前公認(rèn)的多向性造血干細(xì)胞的測(cè)定方法，它的發(fā)現(xiàn)大大促進(jìn)了血液學(xué)的研究。

　　單克隆抗體技術(shù)的發(fā)明：雜交瘤（Hybidoma)合成單克隆抗體（Monoclonal antibodies)的近年來(lái)生物醫(yī)學(xué)中的一項(xiàng)重大突破。從根本上解決了免疫學(xué)中長(zhǎng)期存在的“特異性”和“重復(fù)性”問(wèn)題，顯出它的發(fā)展前途無(wú)可限最。

　　單克隆抗體技術(shù)是由英國(guó)劍橋大學(xué)兩位科學(xué)家G.Kohler和C.Milstein于1975年發(fā)明的，他們?cè)?0年代發(fā)展起來(lái)的細(xì)胞雜交技術(shù)基礎(chǔ)上，成功地把兩種細(xì)胞融合在一起，一種是已適應(yīng)體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞（都來(lái)自BALB/C品系的小鼠)和一種經(jīng)綿羊紅細(xì)胞免疫的小鼠脾細(xì)胞融合，形成雜交細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)這種融合的雜交細(xì)胞兼有兩個(gè)親代細(xì)胞的特征，即既有骨髓細(xì)胞無(wú)限生長(zhǎng)的能力，又有漿細(xì)胞合成單一抗體的能力。因此，這種免疫細(xì)胞通過(guò)克隆化，成為單克隆系（單一純化的無(wú)性繁殖系)，就能產(chǎn)生大量單一類(lèi)型的高純度抗體，這種抗體就叫做“單克隆抗體”。如果把雜交細(xì)胞再種入動(dòng)脈體內(nèi)，可形成“雜交細(xì)胞瘤”瘤體產(chǎn)生大量抗體，就可從動(dòng)物體液中抽出含有單克隆抗體的體液，把這種雜交細(xì)胞在體外培養(yǎng)，培養(yǎng)液中就有大量的單克隆抗體，可供實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究使用。最近，在探索用于融合的人體漿細(xì)胞瘤方面已獲得成功，為單克隆抗體直接用于人類(lèi)疾病的診斷、預(yù)防、治療以及發(fā)病機(jī)制的研究，特別是為人類(lèi)惡性腫瘤的免疫診斷、免疫治療，開(kāi)辟了更為廣闊的前景。現(xiàn)在，單克隆抗體技術(shù)幾乎深入到生物醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，甚至滲入到過(guò)去認(rèn)為免疫血清學(xué)方法達(dá)不到的范疇，具有無(wú)法估量的作用。

　　醫(yī)學(xué)史上一些科學(xué)家采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而獲得重大發(fā)現(xiàn)的例子很多，現(xiàn)僅例舉其中一部分，簡(jiǎn)表如下：

表1-1　 早年醫(yī)學(xué)研究

表1-2　現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究

　　從上面大量實(shí)例中我們可以充分看到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展中起著極其重要的作用。醫(yī)學(xué)離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)，就談不上醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。我們強(qiáng)調(diào)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的重要性，并不是為證明它是促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的唯一途徑，相反，我們僅僅認(rèn)為臨床觀察一樣，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)是醫(yī)學(xué)發(fā)展的客觀需要。人與動(dòng)物從生物學(xué)的角度看是大同小異的。這就從根本上保證了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的可靠性，由于種種主客觀原因可能造成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與臨床觀察的脫節(jié)，但這不能構(gòu)成否定動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的理由。為了促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展，關(guān)鍵的問(wèn)題在于正確解決好這個(gè)矛盾。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)應(yīng)由過(guò)去比較注重分析實(shí)驗(yàn)逐步轉(zhuǎn)向更多地注重綜合性的實(shí)驗(yàn)，而臨床研究應(yīng)盡量創(chuàng)造條件做一些分析性的實(shí)驗(yàn)。我們應(yīng)當(dāng)特別注意分子生物學(xué)和遺傳工程學(xué)給我們提供的機(jī)會(huì)；注意在具有多種動(dòng)物品質(zhì)的模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，不能否認(rèn)臨床研究和實(shí)驗(yàn)室研究存在差異，它們各有特點(diǎn)，也正因?yàn)槿绱�，醫(yī)學(xué)的這兩個(gè)研究門(mén)類(lèi)都長(zhǎng)期存在，不能相互替代。它們是促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的兩個(gè)根本途徑和手段，也是互相補(bǔ)充、互相促進(jìn)的。

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