探索与揭秘:内毒素的发现与研究历程

2024-11-27 14:48 小德
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内毒素,这一在医学和生物学领域具有深远影响的毒性物质,其发现过程充满了科学探索的艰辛与智慧的光芒。从19世纪末到20世纪中叶,科学家们通过不懈的努力,逐步揭示了内毒素的本质和作用机制。

内毒素

1892年至1895年间,德国细菌学家Richard Pfeiffer在研究霍乱弧菌感染的发病机理时,首次发现了革兰氏阴性菌细胞壁中含有有毒物质。他观察到,霍乱弧菌能产生两种性质不同的毒性物质:一种是由活菌合成并释放的、对热敏感的蛋白质成分,被称为外毒素;另一种则是对热抵抗、只有在细菌崩解后才能释放的非蛋白质成分,他将其命名为内毒素。这一发现为后来的内毒素研究奠定了重要基础。

随后,意大利科学家Centanni通过自溶的方法从各种革兰氏阴性杆菌中提取到了类似的毒性物质,他称之为致热毒素。这种物质在表达毒性的同时,始终伴随着显著的发热反应活性,进一步揭示了内毒素的生物学特性。

与此同时,德国的Hans Buchner也在研究内毒素的过程中取得了重要进展。他证实,从多种细菌中提取的内毒素物质不仅会引起发热,还会引起白细胞数目的改变,并显著增强机体对细菌感染的抵抗力。这一发现为后来的非特异性疗法或称发热疗法提供了理论依据。

在美国,外科医师William B. Cole将加热杀死的灵杆菌和化脓性链球菌上清滤液应用于恶性肿瘤的治疗,并取得了较为满意的疗效。他将其应用的细菌上清液称为Coley氏毒素。后来,Murray J. Shear证实,Coley氏毒素中发挥抗肿瘤作用的物质正是内毒素。这一发现进一步拓宽了内毒素的应用领域。

进入20世纪,科学家们对内毒素的研究更加深入。1933年,Boivin等人在研究鼠伤寒杆菌的致病机理时,首次用三氯醋酸提纯工艺从鼠伤寒杆菌中提取出内毒素。1952年,Oto Westphal发现衣原体、立克次氏体、螺旋体等细胞壁中也含有内毒素,进一步扩大了内毒素的研究范围。

然而,直到20世纪50年代,内毒素的化学本质才被真正阐明。德国的Oto WestphalOtto Luderitz首先介绍了提取高纯度内毒素的方法——酚水法,使得内毒素分子的化学组成和结构分析成为可能。这一方法的出现,标志着内毒素化学和内毒素生物学研究新时代的开启。

内毒素的发现历程是一部充满科学探索精神的史诗。从Richard Pfeiffer的首次报道到Oto WestphalOtto Luderitz的酚水法提取技术,科学家们通过不断的努力和探索,逐步揭示了内毒素的本质和作用机制,为医学和生物学领域的发展做出了重要贡献。