蘭德斯泰納：血液語(yǔ)言的破解者

尹傳紅

蘭德斯泰納發(fā)現(xiàn)了血型，并通過(guò)對(duì)血型系統(tǒng)的研究，闡明了安全輸血的原理。他的科學(xué)貢獻(xiàn)，影響并推動(dòng)了免疫學(xué)、法醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、病理學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等許多學(xué)科的發(fā)展，也因此打開(kāi)了成功進(jìn)行器官移植的大門(mén)。

求學(xué)之問(wèn)

卡爾·蘭德斯泰納生長(zhǎng)于“音樂(lè)之都”維也納。他的父親利奧波德，一位著名的新聞?dòng)浾撸谒?歲時(shí)就去世了，他是由母親撫養(yǎng)成人的。

蘭德斯泰納就讀的是醫(yī)科，但1891年他從維也納大學(xué)獲得醫(yī)學(xué)學(xué)位時(shí)，卻決定投身于科學(xué)研究，而不是做醫(yī)生治病救人。出于對(duì)化學(xué)的興趣，他先后在瑞士蘇黎世大學(xué)、德國(guó)維爾茨堡大學(xué)和慕尼黑大學(xué)接受有機(jī)化學(xué)方面的訓(xùn)練，后來(lái)又回到維也納大學(xué)，任病理解剖學(xué)系助教。在將近10年的時(shí)間里，他作為助手或親自動(dòng)手參與的尸體解剖實(shí)驗(yàn)，多達(dá)3639次。

1897年前后，蘭德斯泰納開(kāi)始研究血清學(xué)和免疫學(xué)，探索血液和其他體液（如淚液、唾液、汗液和精液）的免疫功能，即人體在遭受病原微生物或其他異物侵襲時(shí)如何做出反應(yīng)。由于有著醫(yī)學(xué)和化學(xué)的雙重知識(shí)背景，他對(duì)血液成分和輸血反應(yīng)極感興趣，并且一直懷有一種強(qiáng)烈的好奇心，想要弄清楚：為什么有時(shí)候輸血會(huì)致人死亡，有時(shí)候又不會(huì)？

輸血之疑

從歷史上看，英國(guó)17世紀(jì)著名的生理學(xué)家和醫(yī)生威廉·哈維，在1616年第一個(gè)準(zhǔn)確地描述出血液是如何循環(huán)的，由此奠定了近代生理科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，也標(biāo)志著新的生命科學(xué)的開(kāi)始，屬發(fā)端于16世紀(jì)的科學(xué)革命的一個(gè)重要組成部分。

哈維之后，歐洲一些醫(yī)生開(kāi)始嘗試動(dòng)物輸血實(shí)驗(yàn)。1665 年，英國(guó)牛津大學(xué)的醫(yī)學(xué)研究者理查德·羅爾公布了他在狗與狗之間輸血的案例（他做此實(shí)驗(yàn)的初衷只是為了證明血液與生命的密切關(guān)系）。兩年后，羅爾用特制的管子將羊的頸動(dòng)脈與人的肱動(dòng)脈相連，把羊血輸給了人，據(jù)說(shuō)也獲得了成功，但并沒(méi)有引起關(guān)注。同年6月15日，法國(guó)國(guó)王路易十四的御醫(yī)讓-巴蒂斯特·丹尼斯部分復(fù)制羅爾的實(shí)驗(yàn)，將一只羊羔的血，直接通過(guò)靜脈輸入一個(gè)15歲男孩體內(nèi)，以此治療其長(zhǎng)時(shí)間不退的高燒（另說(shuō)是躁狂癥），輸血后孩子病情好轉(zhuǎn)。據(jù)稱，這是首次將輸血應(yīng)用于臨床，或者說(shuō)，是第一次人體輸血。

1818年，英國(guó)產(chǎn)科醫(yī)生詹姆斯·布蘭德?tīng)柼岢觯斞獞?yīng)使用同一物種的血液。1829年，布蘭德?tīng)枃L試為那些產(chǎn)后大量出血的產(chǎn)婦輸血，救活了數(shù)位病人，這被認(rèn)為是首次在人和人之間進(jìn)行輸血。可是，后來(lái)的多數(shù)輸血實(shí)踐卻以失敗告終。19世紀(jì)末，多數(shù)歐洲國(guó)家已禁止輸血。蘭德斯泰納正是在這當(dāng)口潛心于血液研究，試圖揭開(kāi)輸血反應(yīng)的秘密。

凝集之惑

對(duì)于輸血問(wèn)題的研究，德國(guó)生理學(xué)家倫納德·蘭德斯的著作最早引起了蘭德斯泰納的注意。1875年，蘭德斯將從羊羔的血漿中分離出來(lái)的紅細(xì)胞，跟狗的血清混合，并使混合物保持在人體溫度，然后用顯微鏡觀察其融合過(guò)程。他發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞會(huì)迅速凝集，在兩分鐘內(nèi)就破裂了。他假定，把動(dòng)物血輸入人體，同樣會(huì)形成類(lèi)似的凝塊，紅細(xì)胞破裂的情況必然也會(huì)發(fā)生。這與通常所觀察到的血液變稠、同時(shí)止住傷口流血的血液凝固現(xiàn)象是不一樣的。

蘭德斯泰納在1900年前后也發(fā)現(xiàn)，在人類(lèi)輸血過(guò)程中同樣會(huì)出現(xiàn)蘭德斯觀察到的那種反應(yīng)，但不是全部都會(huì)反應(yīng)，只有一部分輸血會(huì)發(fā)生反應(yīng)。而且，輸血反應(yīng)的患者休克時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)血紅蛋白尿的狀況。這說(shuō)明尿中存在游離的血紅蛋白。而此種情況發(fā)生之前會(huì)出現(xiàn)上述血液凝集的現(xiàn)象。按照早前蘭德斯的解釋?zhuān)寒?dāng)活體中發(fā)生這種反應(yīng)時(shí)，凝塊會(huì)破壞紅細(xì)胞，進(jìn)而阻塞小血管，造成災(zāi)難。這或許就是導(dǎo)致輸血失敗的原因所在。

比利時(shí)生理學(xué)家儒勒·勃爾德在蘭德斯發(fā)現(xiàn)血液凝塊20多年后提出的一個(gè)觀點(diǎn)，也引起了蘭德斯泰納的思考。勃爾德證明，蘭德斯觀察到的那種凝集現(xiàn)象，實(shí)際上是一種免疫反應(yīng)。輸血者血液中的某些蛋白質(zhì)，被受血者血液中血清所含有的某類(lèi)物質(zhì)識(shí)別為非自身物質(zhì)，并黏附其上，同時(shí)向免疫系統(tǒng)傳遞信號(hào)報(bào)警，令其破壞那些被標(biāo)記了的“異體”蛋白質(zhì)。被破壞的“異體”蛋白質(zhì)能以白色固體或沉淀的形式從血清中分離出來(lái)，所以勃爾德將那種“進(jìn)攻”物質(zhì)叫作沉淀素，即現(xiàn)在所說(shuō)的“抗體”；而前者，一類(lèi)可誘發(fā)免疫反應(yīng)的物質(zhì)，后來(lái)被稱作“抗原”。

血液反應(yīng)的研究舞臺(tái)，輪到蘭德斯泰納出場(chǎng)了。

血型之謎

1900年，蘭德斯泰納發(fā)表了一篇有關(guān)自然抗體的論文。在這篇論文的腳注中，他提到了一項(xiàng)重要觀測(cè)：“健康人的血清不但使動(dòng)物的紅細(xì)胞凝集，而且還使來(lái)自其他個(gè)體的人類(lèi)紅細(xì)胞凝集。”

1901年，蘭德斯泰納發(fā)表論文《論正常人血液的凝集》，描述了人的3種血型：A型、B型和C型（后來(lái)改稱O型），并解釋了為什么有些血型相互混合后會(huì)發(fā)生凝集反應(yīng)，而有些血型混合卻不會(huì)。在他看來(lái)，同一血型的兩個(gè)人，因紅細(xì)胞含有相同的蛋白質(zhì)（抗原），所以其血清中的沉淀素（抗體）不會(huì)與之起反應(yīng)。A型血的人和B型血的人，含有不同的抗原。正常情況下，人的血清中都含有沉淀素（抗體），它一般只針對(duì)抗原發(fā)生免疫反應(yīng)。

這就是說(shuō)，當(dāng)相互對(duì)抗的抗原、抗體相遇時(shí)，便會(huì)發(fā)生血液凝集反應(yīng)。因此，如果一個(gè)A型血的人和一個(gè)B型血的人之間進(jìn)行輸血，那么，受血者血清中的沉淀素（抗體）就會(huì)攻擊攜帶“異體”蛋白質(zhì)（抗原）的供血者紅細(xì)胞，出現(xiàn)凝集現(xiàn)象。而O型血的人，其血中的紅細(xì)胞表面不含任何抗原，所以O(shè)型血的人給其他血型的人輸血很少發(fā)生凝集現(xiàn)象，被稱為“萬(wàn)能供血者”。

1902年，蘭德斯泰納的學(xué)生和同事又鑒定出第四種血型—AB型。蘭德斯泰納后來(lái)與其他科學(xué)家測(cè)定：40%的人是A型血，15%的人是B型血，40%的人是O型血，5%的人是AB型血。更進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，血型具有遺傳性。在80%～85%的人身上，決定血型的蛋白質(zhì)不僅存在于血液中，而且還存在于唾液、精液和其他體液中。這一發(fā)現(xiàn)為破案和親子鑒定等提供了十分有益的幫助。

1930年，蘭德斯泰納因發(fā)現(xiàn)血型而被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1943年6月24日，蘭德斯泰納在實(shí)驗(yàn)室中突發(fā)心臟病，兩天后逝世，享年75歲。

蘭德斯泰納小傳

卡爾·蘭德斯泰納（Karl Landsteiner，1868-1943），奧地利病理學(xué)家、免疫學(xué)家。1891年畢業(yè)于維也納大學(xué)，獲醫(yī)學(xué)學(xué)位。1911年任維也納大學(xué)病理解剖學(xué)教授。1922年后在美國(guó)紐約洛克菲勒醫(yī)學(xué)研究所工作。因發(fā)現(xiàn)血型而獲得1930年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。著有《血清反應(yīng)的特異性》。他還闡明了突發(fā)性血紅蛋白尿和接觸性皮炎的發(fā)病機(jī)理，確定出小兒麻痹癥的病毒起因等。endprint