蒙塔尔奇尼发现神经生长因子的历程
生长因子是一类由机体自身产生并具有促进细胞生长、增殖和分化等多种生物学功能的活性物质。迄今已鉴定出百余种生长因子,而第一个生长因子———神经生长因子则于1950 年代发现。做出这项成就的是意大利-美国双重国籍的女科学家蒙塔尔奇尼( Rita Le-vi-Montalcini) ,此发现推动了 1970 年代以来的生长因子研究热潮。
1909 年 4 月 22 日,蒙塔尔奇尼和她的双胞胎姐姐保拉( Polo) 出生于意大利都灵的一个富裕犹太人家庭。
1930 年,蒙塔尔奇尼考入都灵大学,1936 年毕业,获得神经学和精神病学两个医学学位,毕业后成为莱维( G. Levi) 的研究助理。莱维是卓越的神经组织学家,同时还是伟大的教育家,他培养了包括蒙塔尔奇尼在内的三位诺贝尔获得者,蒙塔尔奇尼跟随莱维掌握了一项最为关键的研究技术———神经细胞银染法。
1938 年,意大利墨索里尼政府通过了新的种族法,将所有犹太人驱逐出大学和研究机构,蒙塔尔奇尼的研究被迫中断。她在自己家中建立卧室实验室。不久,失去工作的莱维也加入她的实验室,充当研究助理。
1943 年德国入侵意大利后,她们全家被迫离开都灵,来到佛罗伦萨的地下避难所。战后,蒙塔尔奇尼回到都灵大学,成为解剖学研究所的助理。
1947 年 10 月,蒙塔尔奇尼来到圣路易斯,在华盛顿大学应用胚胎移植方法进一步研究神经系统的发育,证实了早期的发现,即缺乏肢体可造成鸡神经细胞大量死亡。此时另外一个实验引起她的极大兴趣。汉布尔格的一位研究生比克尔( E. Bueker) 在实验室中决定探索是否其他快速增长的组织也拥有和四肢一样吸引神经纤维生长的能力。当将增殖的小鼠肿瘤组织移植到胚胎后,发现神经纤维快速生长,并大量侵入肿瘤,其侵入数量远多于四肢。他推测这种效应缘于肿瘤巨大的表面积。
蒙塔尔奇尼重复了这个实验,却也进行了适当修改: 结果发现,肿瘤诱导了鸡感觉神经和交感神经的发育,说明肿瘤释放一种可扩散的因子,该因子通过血液循环运输到神经系统而发挥刺激神经纤维生长与神经扩散的作用。
通过体内和体外实验确立了一种未知物质的存在,蒙塔尔奇尼将其称为神经生长促进因子。
1953 年招募了华盛顿大学微生物学系的生物化学家科恩( S. Cohen) 共同来完成该项任务,知识的互补使他们的合作取得了巨大成功。蒙塔尔奇尼和科恩 6 年的愉快合作,为 NGF 的存在提供了确切证据。
1986 年,蒙塔尔奇尼和科恩由于“生长因子的发现”而分享诺贝尔生理学或医学奖。
蒙塔尔奇尼终身未婚,2012 年 12 月 30 日,蒙塔尔奇尼无疾而终,在午休的睡梦中离世,享年 103 岁。神经生长因子的发现为神经生物学乃至整个生物学开辟了一个全新的研究领域,极大地拓展了对细胞间相互作用过程的理解与认识。[郭晓强. 科学,2014,66( 2) : 53-56. 向晋涛摘]
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