網路城邦
上一篇 回創作列表 下一篇   字體:
腦內啡
2007/04/06 19:19:36瀏覽1573|回應0|推薦6
李卓皓與腦內啡


美國韋恩州立大學醫工系及奧克蘭大學生物系兼任教授 潘震澤

 慢跑從1970年代開始流行以來,不少養成習慣的人一天不跑就覺得全身不對勁,好似脫癮一般。同時,許多人在跑上30分鐘左右,會有疲勞盡失,滿心歡喜之感。量測這些人血中腦內啡的含量,的確有所上升。於是就有人宣稱,「跑者高潮」是由於腦下腺分泌的腦內啡作用在腦中所致。

 談到腦內啡,不能不提一位傑出的前輩華裔科學家李卓皓(1913-1987),因為腦內啡就是他發現的。除了幾位物理學家之外,李曾經是最出名也最有希望得到諾貝爾獎的華裔科學家。他是美國國家科學院院士,當然也是中研院院士,中研院的生化研究所就是因他而成立的。只不過在他過世十幾年後,新一代的學子已沒有幾個聽過他的大名,不免讓人感嘆。

 李卓皓是廣東人,1933年南京大學化學系畢業,他的學士論文就已發表在《美國化學會期刊》。1935年,他前往美國密西根大學深造,在舊金山下船後,他在加州大學柏克萊分校就讀的兄長,帶他去見加大的化學系主任。結果憑著他發表的學士論文,系主任破例收了他(之前他的申請被拒)。李也就在加大待了下來,一直到1983年退休。

 李在三年內就取得了博士學位,同時幸運地在加大實驗生物研究所找到一份工作。(且不說李的華人身分,當年學術界及產業界的工作就少得可憐,更別提當時是美國經濟大蕭條的三○年代。)該所所長艾文斯(Herbert M. Evans, 1882-1971)是著名的解剖及內分泌學者,當時對腦下腺分泌的激素(荷爾蒙)感興趣,因此要李使用化學方法進行分離的工作。

 以化學方法來研究內分泌在當年還是新觀念,所用的方法與李之前所接受的訓練也全然不同;但李接受了這項挑戰,也得到了豐盛的結果。在十年間,他與該所的生物學家密切合作,一共發表了126篇文章,純化了四種腦下腺的激素。他也從化學技師、講師、助理教授、副教授一路升上了教授。1950年,加大並為李成立了獨立的「激素研究實驗室」,一直到李退休後,才改名為「激素研究所」。

 李卓皓從腦下腺激素的純化開始,一路到結構的確定及人工的合成,貢獻既多且廣。1953年,他報告了腎上腺皮質控刺激素(ACTH)的純化;接下來的十幾年當中,他發現了一系列與ACTH關係密切的蛋白質激素。其中的色素細胞刺激素(MSH)是ACTH本身的一部分,還有另一個大分子也包含MSH的構造在內,同時具有分解脂肪組織的作用;因此,李將它命名為脂肪控制激素(LTH)。

 當時李從不同動物(包括人)取得的腦下腺進行激素的純化鑑定,以比較其中異同;其中使用的動物之一,是駱駝(據說是一位伊拉克來的博士後研究員提供的材料)。結果駱駝的腦下腺並沒有發現完整的LTH,而是LTH當中一個片段。由於該片段沒有表現ACTH家族激素的任何功能,因此李也沒有太在意。

 1975年,英國亞伯丁大學的兩位研究人員在豬的腦組織中,發現了第一個內生性的類鴉片物質,由五個胺基酸所組成。該結果發表後,李馬上發現那五個胺基酸的組成與排列,與LTH當中未知功能片段的開頭五個胺基酸完全相同。經由藥理方法的檢驗,發現這段由31個胺基酸組成的蛋白分子,確實具有極為強效的嗎啡性質。於是這段由李卓皓實驗室所分離的內生性類鴉片物質,就定名為腦內啡(endorphin),由內生性及嗎啡兩個英文字的字首及字根所組成。

 至於腦下腺含有大量腦內啡的駱駝,是否代表牠們較不怕痛呢?李在某次開會時曾有此一說。但後來的實驗發現,那很可能是當初在收集駱駝腦下腺時,保存條件不當,造成LTH的分解所致;小心收集保存的駱駝腦下腺,就得不出那樣的結果。這種實驗條件所造成的人為誤差,在氣候炎熱地區及冷氣冰箱不那麼流行的年代,經常容易出現。

 那麼,腦內啡是否是造成跑者高潮的原因呢?稍微有點神經學知識的人都知道,血中的大分子及帶電物質,都不容易通過腦中的血腦屏障。就算腦內啡參與了這項作用,來源也不會是腦下腺,而是由腦中的神經元本身所分泌。再者,由動物實驗得知,運動的確會造成上癮,其中不論有無腦內啡的參與,最終還是興奮了由中腦傳向前腦的多巴胺神經系統,也就是之前提過的報償中樞,人之大慾的起點。

 七○年代初,李回國在台大體育館作專題演講,筆者也捧著剛讀過的動物學課本到場聆聽。如今李雖已逝去,但加大仍有以他為名的講座,國內也有以他為名的獎學金,提供國人內分泌學者進修之需。筆者於97年休假進修時,就很榮幸得到該項補助。同時筆者前往進修的實驗室,當年也與李共同發表過有關腦內啡的論文,這層因緣,特為之記。

{本文原載於中央日報副刊 2002.6.12}

( 知識學習科學百科 )
回應 推薦文章 列印 加入我的文摘
上一篇 回創作列表 下一篇