书城科普读物走进科学丛书:特立独行的大科学家
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第32章 免疫化学的奠基人兰德斯坦纳(2)

兰德斯坦纳发现人类的血有A、B、AB、O等不同类型之后,输血的事业大大发达起来。医学由于解决了这个问题,也使之向前发展了一大步。看来,输血的问题只要把这几个血型弄清了,就不成问题了。

但是,事情却并不那么简单。

在临床输血中,尽管所用的血液的血型与受血病人的血型相同,但有时还是出现意外,发生红细胞凝集。红细胞破裂后,就会出现溶血反应。开始时,兰德斯坦纳以为是由于对血型的鉴定不够准确的缘故。但经过反复验证,表明血型的鉴定并没有错误。那么,是什么原因发生凝集和溶血反应呢?

兰德斯坦纳决心打破沙锅查到底。他利用化学知识,认真地对血型进行分析、检查和鉴定。

经过长期的努力,1927年,他终于发现,在人体的红细胞里,除了A、B这两种凝集原以外,还有其他的凝集原,这就是M和N这两种。同样的道理,血清中存在抗M、抗N的凝集素,如果A、B两种凝集原查清了,输血用的血型也相同,而受血人与给血人的M与N这个凝集系统不相协调匹配,照样也会产生问题。

人们把A、B这个血型类型称为ABO血型系统,而把M、N这个类型称为MN血型系统。

由此,人们进一步了解了血型更多的秘密。在输血之前,不仅要查清ABO血型,还要检查MN血型,只有血型相匹配了,才能进行输血。

在以后的时间里,由于检验技术的提高,医学研究又不断发现:红细胞中的凝集原,也就是抗原远不止A、B、M、N这些,还有Rh,P……至今发现至少在15种以上,就以ABO系统来说,还可以细分为A1、A2、A3等许多亚型。

科学的不断进步,使血型这门学问也不断深入和提高。人们还创造了直接配血的方法,来检验双方的血型是否匹配。其方法就是把要输入患者体内的血液的红细胞与受血人的血清放在一起,看看是否有凝集现象,如果没有,就表明俩人的血是匹配的,可以相容的。如果出现凝集,那就不能输入。

滴血认亲

在我国古代传统剧目里,有一出叫《三滴血》的戏,说的是有两家人为争认一个孩子,都说孩子是自己家的后代。由于争执不下,而告到官府中去。主判官员用滴血的方法,把孩子的血与各家父母的血滴在一起,看看是否会聚合在一起,用这个方法正确地判定孩子真正的双亲。

这出戏说的正是我们上面所说的血型的问题。但古典戏中所叙述的内容,与现代科学所掌握的科学内容不尽相符。

现代科学已经证明,根据现代遗传学关于遗传的基因学说来分析,对子代ABO系统血型的鉴定和亲代同一系统血型的鉴定,并不能肯定谁是孩子的父亲,但是却可以否定一个人是否是孩子的父亲。这里,我们可以从下面的简表中,就可以明白这个道理了。

父母的血型子女可能出现的血型子女不可能

出现的血型

A×AA,OB,AB

A×BA,B,AB,O

A×ABA,B,ABO

A×OA,OB,AB

B×BB,OA,AB

B×ABA,B,ABO

B×OB,OA,AB

AB×ABA,B,ABO

AB×OA,BAB,O

O×OOA,B,AB

从这个表上可以很清楚地看到,如果一个孩子的血型是A型,那么,其父母的血型配合,可能是A×A,A×B,A×AB,A×O,B×AB,AB×AB,AB×O,这么多的可能性,就很难绝对说出他的父母应该是哪一种情况的血型了,所以说,没有可能通过血型的检查来决定谁是这个孩子的父母。

相反,如果一个孩子的血型是B型的,那么,其父母绝对不会有B型或AB型的;同样,孩子是A型的,其父母也绝不会是A型的。在这种情况下,就有可能通过血型来否定谁不是这个孩子的父母。这在某种情况下,可能很有用。比如说,有时在医院里不小心把孩子抱错了,或挂牌子挂错了,有时用这种方法可以作出判断,找到自己的亲生父母。

ABO血型系统除了输血时至关重要的意义以外,还有上面所说的在实际工作中的应用。那么,MN系统的血型在实际工作中有什么意义呢?

MN系统血型在临床实际工作中,远不如ABO系统血型重要。但它在法医学上却有重要意义,法医可以根据血迹中MN血型,来判断谁是凶手。

奠基免疫学

兰德斯坦纳是一个终生勤奋、不断上进的医生。他在发现了ABO系统血型和MN系统血型之后,并未停止他的科学研究事业,而是抱着精益求精的态度,继续向这个王国进军。

1940年,这时候的兰德斯坦纳已经是72岁的老人了。可是,他一天也没有离开他的实验室。

终于,他与另一名科学家韦纳一起,又发现了人体红细胞中还有另外一种新的抗原,这就是Rh抗原,或叫Rh因子。

为什么叫Rh系统血型呢?这是因为,他们在研究人体血型过程中,曾应用种种方法来测定红细胞中所含的抗原。当时,曾经从一种猴子叫恒河猴体内取出血液,再给家兔注射这种血液。家兔的血清中就会产生一种抵抗这种猴红细胞抗原的抗体。

用含有这种抗体的家兔血清,与人体的红细胞进行交叉试验,结果竟出现了阳性反应,也就是有凝集反应。这表明,人类的红细胞中也包含着一种与恒河猴的红细胞一样的凝集抗原。

由于这种猴子的拉丁文名字叫做M.Rhesus,所以当时就把这种抗原命名为Rh抗原,而把这个系统的血型称为Rh系统血型。

后来,人们还发现Rh抗原不止一种,而是一系列,还是相当复杂的。

兰德斯坦纳这种再接再厉,不断进取,在免疫化学上取得的成绩,再度为医学的进展贡献了力量。

在Rh系血型未发现之前,医生们碰到一个难题,始终没有解决。

有些妇女,虽然身体健康,但她们所产下的后代,除第一胎的以外,大多流产,或产下死胎;产下婴儿即便是活的,也活不了几小时。这些婴儿严重贫血,浑身水肿,肝和脾比正常婴儿都大,胎盘也比正常的大。还有一种是婴儿产下后严重贫血,不多时,婴儿皮肤及浑身上下都出现黄疸,与桔子或橙子的颜色一样。这种婴儿一般也只能活几天,即便经过医生多方面抢救,少数存活下来了,但也是智力低下、活动受限的“废品”。

这究竟是什么原因呢?人们把这种病人称为“新生儿黄疸症”或“新生儿溶血症”,又称为“胎儿有核红细胞增多症”。

好端端的人,为什么会发生这种情况呢?在1940年以前,人们是没有弄清楚的,对这个病真是“莫名其妙”。

由于在输血过程中,血型不匹配而产生凝集、溶血现象,人们自然会想到是否因为是血型方面的问题。

但是,对上述这类婴儿和他们的母亲做了调查,结果都没有查到有输血的事。所以这个问题一直没有解决。

自从兰德斯坦纳发现人类血液还有MN和Rh系统的问题以后,人们先是检查MN系统,没有发现问题;随后对Rh系统的血型做了研究,终于发现了一些线索。最后,对这个病的原因做出了结论:是因为母亲与婴儿的Rh血型不互相匹配的结果。

有人会问,母亲与婴儿是否因为输血引起的呢?

没有。那又是为什么呢?原来,人体的红细胞虽然有Rh抗原,但并不是人人都有。例如,对我国人民进行普查的结果,发现在汉族人群中,99%的人都是Rh阳性,也就是红细胞中有Rh抗原,只有1%左右的人的血是Rh阴性。

问题就出在这少数Rh阴性的人身上。

当一个Rh阴性的妇女,受到Rh阳性的血液的刺激以后,她的血液中就可能产生抗体。这个刺激可能通过输血引起,也可能通过别的途径。

如前所述,绝大多数汉族人都是Rh阳性的。如果一个Rh阳性的男人与一个Rh阴性的女人结婚以后,她所孕育的胎儿很有可能是Rh阳性的。要知道,胎儿是靠母体吸取营养,这是通过子宫内的胎盘进行的。胎儿的血液循环,通过脐带上的血管到达胎盘,并经过胎盘与母体的子宫相连。换句话说,胎儿的血液与母体的血液是相通的。

这样一来,或者是受到阳性输血人血液的刺激,或者是受到血型为Rh阳性的胎儿血液的刺激,这个妇女体内会产生抗Rh的抗体。

当第二次再输血,或第二次再怀一个Rh还是阳性的胎儿时,这样,母亲血中的抗体就会进入胎儿血循环中去,引起胎儿严重的凝集反应和溶血反应。

兰德斯坦纳发现Rh因子的重要意义也就在于此,他拯救了无数这种由于Rh血型不协调,而引起严重后果的生命。

看来,对妇女输血,必须考虑到血型的问题。如果妇女经常流产,或者所产婴儿有溶血性黄疸,都要考虑到血型是否匹配。目前,在临床上,如果病人需要输血,在输血前,都要做配血交叉试验,就是把给血人的红细胞与受血人的血清放在一起,以观察其是否会发生凝集,凡是有凝集现象出现的,都不能用来输血。即便是给血人和受血人的血型完全相同(指ABO系统),也都必需经过配血交叉试验,因为有时还有许多亚型和其他少见的凝集原、凝集素的反应。虽然这种反应并不常见,但也有可能发生的。只有直接进行交叉试验,才能保证输血的绝对安全。

兰德斯坦纳对血型的研究,对于研究人类的起源的人类学家来说,也有其积极的意义。他认为,通过对血型的鉴定,可以发现人类与类人猿的血液很相近,比猴类的血液更接近于人类,因此,他认为人与猿人有同一个祖先,而不是像以前所认为的那样,人类是从猿人中的一支中进化而来的。

此外,人们还根据对古代干尸的检查,发现人类的A、B凝集原系统是相当稳定的。这些技术用于检查古代人的血型,也是极有用的。

兰德斯坦纳在血型学上所做的开拓性工作,为医学的进展做出很大的贡献,解决了医学上许多重大问题。

为了表彰他在这方面的成就,诺贝尔奖金评奖组织把1930年的生理学和医学奖授给他。这是自然科学方面的最高荣誉。

孜孜不倦的医学伟人

20世纪初期,世界风云变幻,奥地利政府也忙于备战,兰德斯坦纳所从事的医学教育和研究事业不为政府所重视,他只能在极艰苦的条件下进行工作。第一次世界大战结束后,他离开奥地利,来到荷兰海牙的齐肯菲斯,在那里继续研究病理学和血型的工作。他为欧洲的医学科研工作,尤其是免疫化学方面,奠定了坚实的基础。

1922年起,他应美国洛克菲勒医学研究院之请,来到美国纽约,参加研究工作。在这里,他安心地继续他的研究事业,并取得了更大的成就。其间,他还受派来到洛克菲勒基金会在中国所建的协和医院工作了一年。

由于他在医学研究上的巨大成就,虽然他已经达到了美国所规定的退休年龄,但在他71岁之际,仍应聘成为研究院的名誉教授。他继续以惊人的精力,投入到研究工作中去。

1943年6月,他的心脏病突然发作,在研究院的医院中抢救无效,于26日逝世。这时候,他刚刚完成了那本《血清学反应的特殊性》的专著,这本专著后来成为这个学科中的经典著作。

兰德斯坦纳毕生勤于著述,他一生共发表学术论文约330篇,在化学、病理解剖学、实验病理学、血清学、免疫学方面,都有重要的学术著作发表。他对于梅毒、小儿麻痹症(脊髓灰白质炎)的论述,在早期医学界的影响也很大。