【微生物与诺贝尔奖系列科普】“无惧乙肝”-乙肝表面抗原是如何被发现的?

其他   2024-04-09 16:24   四川  


Microbiology & The Nobel Prize

微生物与诺贝尔奖

第九期

CAMPUS EDUCATION

本科生做科普



  许多微生物学先驱者,孜孜不倦、科学探索,取得了一系列划时代意义的伟大成就,在人类文明史上留下不可磨灭的一页,并因此被授予诺贝尔生理学或医学奖。他们的科学精神与成长故事激励着后人不断勇攀科学高峰。

  《临床微生物学检验技术》课程于2020-2021级医检系开设“微生物与诺贝尔奖”系列科普活动,共计16个专题,推文均由本科生撰写,鼓励学生团队协作、感悟微生物学大家风范。


在1963年,一位科学家在研究澳大利亚原住民的血液样本时,偶然间发现了一种奇特的物质,这种物质竟然与现在为我们所熟知的“乙肝”有着千丝万缕的联系。就像侦探在一场高智商犯罪案件中发现了关键的“指纹”一样,这位科学家的发现为医学界带来了革命性的变化,不仅赢得了诺贝尔奖的青睐,更为全球的乙肝患者们带来了希望。这就是布隆伯格教授发现“乙肝表面抗原”(也被称为“澳大利亚抗原”)的故事。接下来,让我们一起走进这个发现的背后,体会医学的无限魅力。


欲解其事,先知其人

巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格(Baruch Samuel Blumberg)出生于1925年7月28日。布隆伯格的父母是犹太人,对他的教育投入了极大的热情和期望。他们离开了俄罗斯帝国,将布隆伯格带到希伯来教区学校接受小学教育。1943年,二战中的布隆伯格成为了美国海军军官,战后他进入纽约Schenectady大学,并以优异的成绩从那里毕业,随后进入哥伦比亚大学进行研究生课程学习,成为哥伦比亚学院的内科和外科的实习医生,于1951年获得了医学博士学位。

学业上斩获佳绩后,布隆伯格开启了“十分丰富”的就业生涯。他于1957-1965年在美国国立健康研究院(NIH)工作,1977年成为美国宾夕法尼亚大学医学院和人类学教授。1994年当选为美国艺术与科学学院院士。1999年至2002年,布隆伯格担任美国航天局天体生物学研究所第一任所长。2005年始,布隆伯格教授当选美国哲学学会主席,直至逝世。

探索漫漫,步步留心

乙肝表面抗原,顾名思义,是乙型肝炎病毒(HBV)表面的一种蛋白质成分,它如同病毒的“指纹”,成为病毒身份的标志。但在它被发现之前,人们对于乙型肝炎知之甚少,那是一片未知和恐惧的荒原。

1960年,当时布隆伯格使用最新发展出来的琼脂凝胶双扩散法检测多次输血的患者体内的抗体。当时教授的研究重心还处在探索疾病发展与遗传因素的关联。三年后,布隆伯格在研究澳大利亚原住民的血液样本时,意外发现了一种新型的抗原,这种抗原在澳大利亚原住民的血液样本中出现频率极高,而未曾在在美国本土样本中发现。这一异常现象引起了布隆伯格的极大兴趣,将其命名为“澳大利亚抗原”(Au-Ag)


大家可能对“抗原”还有“抗体”的概念有疑惑。

简单来说,“抗原”就像是病毒的“指纹”,而“抗体”则是通过“指纹”来识别我们体内有哪些具有危害性抗原的“战士”。

抗体通过与抗原结合,从何阻止病毒进一步侵害我们的人体。

抗原-抗体反应也是制备“乙肝疫苗”的基本原理。

1966年

布隆伯格在进一步检测肝炎患者和非肝炎患者的血清时发现,肝炎患者血清中澳大利亚抗原的阳性率远远高于非肝炎患者。伴随甲肝和乙肝在传染病学上得以分型后,布隆伯格和他的同事们报道澳大利亚抗原参与乙型肝炎的形成,明确指出澳大利亚抗原与乙型肝炎有关。

1968年-1970年

Prince发现一位病人输血前的血样中没有澳大利亚抗原,输血后的血样里就有了,并患上了乙肝,断定澳大利亚抗原是乙型肝炎病毒的蛋白。

Dane用电子显微镜发现了澳大利亚抗原阳性患者血样中的乙型肝炎病毒颗粒,该病毒的最外层膜即为乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)。

电子显微镜下澳大利亚抗原阳性患者血样中的乙型肝炎病毒颗粒

1976年

因为这一开创性的工作,布隆伯格荣获诺贝尔生理学或医学奖。这不仅是对他个人研究的肯定,也是对医学领域的一大贡献。

深刻影响,任重道远

为乙肝疫苗研究奠定坚实的基础

1971年,布隆伯格所在的研究机构获得许可,开始了乙型肝炎疫苗的应用研究。经过多年大量研究,终于成功研制从血液中提纯HBsAg制备的乙肝疫苗产品。该疫苗于1981年投入使用,这就是第一代乙肝疫苗——血源性疫苗。正是这样的发现,让后来的科学家得以研发出有效的乙肝疫苗,挽救了无数生命。

还有个小知识你们知道吗?

2010年5月21日,在巴西、印尼、哥伦比亚、中国等政府的大力支持下,关于“世界肝炎日”的“WHA63.R18号决议”获得通过,指定每年的7月28日(发现了吗!这是发现乙肝表面抗原的布隆伯格的生日哦!)为世界卫生组织的“世界肝炎日”。

“世界肝炎日”旨在加强国家和国际层面的肝炎防控努力,鼓励个人、合作伙伴和社会公众行动起来并参与其中,提高公众意识,唤起对肝炎患者的关注。

为中国乙肝防治工作的深远影响

对于乙肝的研究也深深影响了中国——2020年10月29日,国务院新闻办公室就“十三五”卫生健康改革发展有关情况举行发布会:2020年,中国5岁以下儿童乙肝感染率降至1%以下,中国摘掉了乙肝大国的帽子,被世界卫生组织誉为发展中国家典范。在这其中,推广乙肝疫苗是中国最为正确的决定。

科学精神:勇于探索、坚持真理

布隆伯格教授对乙肝表面抗原的研究,并非是一场单兵作战。在他的背后,还有着更多同样对病毒充满好奇和敬畏的科学家们。他们共同面对的,不仅仅是科学研究上的技术难题,还有来自外界的质疑与压力。在那个年代,对病毒的研究还远未像今天这样成熟,许多理论和假设都处于争议之中。但布隆伯格和他的团队并没有被这些质疑所吓倒,他们坚信自己的研究方向,坚持用数据和实验结果来回应一切疑问。在这个过程中,布隆伯格的领导力和科研能力得到了充分的展现,他不仅引导团队解决了一个个科学问题,更塑造了一个勇于探索、坚持真理的精神典范。


后记

在那个充满未知的年代,布隆伯格和他的团队通过对“澳大利亚抗原”的发现,为我们打开了一扇窗,让我们得以窥见乙型肝炎病毒这个隐形杀手的真面目。从那时起,无数医学工作者和研究者继续在这条道路上不懈努力,为人类健康的保护与疾病的预防贡献力量。

今天,当我们在科普书籍或是医学课堂上了解到这段历史时,不妨也为那些默默付出的科学家们点赞。他们的智慧和勇气,不仅赢得了诺贝尔奖这样的荣誉,更为我们每个人的健康护航。




参考文献

[1]Zetterström R. Nobel Prize to Baruch Blumberg for the discovery of the aetiology of hepatitis B. Acta Paediatr. 2008 Mar;97(3):384-7.

[2]Al-Mahtab M, Roy PP, Khan MSI, Akbar SM. Nobel Prize for the Discovery of Hepatitis B and C: A Brief History in Time. Euroasian J Hepatogastroenterol. 2020 Jul-Dec;10(2):98-100.

(部分图片来源于网络,如有侵权请联系删除)

作者:

杨严景、蒋文祥、纪学聪、奎发志

(2021级医检系)

编辑:黄曦悦


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