【微生物与诺贝尔奖系列科普】“白色瘟疫”的克星——链霉素的故事

2023-11-09 17:01   广东  


Microbiology & The Nobel Prize

微生物与诺贝尔奖

第六期

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级医检系开设“微生物与诺贝尔奖”系列科普活动,共计8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。




“白色瘟疫”的克星

肺结核,曾被称为“白色瘟疫”,对人类的笼罩一直持续到20世纪40年代,直到两位土壤微生物学家出现——瓦克斯曼和萨兹。他们从链霉菌中分离出链霉素,开创了结核病治疗的新纪元。

“抗生素之父”

塞尔曼·亚伯拉罕·瓦克斯曼(Selman Abraham Waksman,1888年7月22日-1973年8月16日),乌克兰裔美国生物化学家和微生物学家。

瓦克斯曼主要研究土壤细菌学,专注于筛查土壤中可能存有的抗菌物质,在抗生素方面获得许多成果。

1940年发现放线菌素


1942年发现棒曲霉素、烟曲霉酸、链丝菌素


1944年发表了研究团队最重要成果——链霉素,引起科学界巨大轰动。

链霉素是第一个用于治疗肺结核的抗生素,为结核病患者带来福音。由于该突出贡献,1952年瓦克斯曼获诺贝尔生理学和医学奖。

瓦克斯曼将anti和biotic连在一起,创造antibiotic(抗生素)一词,提出了抗生素的概念,专指由微生物产生的在稀释条件下即可抑制或杀死其他微生物的化学物质,被誉为“抗生素之父”


大海捞针——链霉素的发现

如果说,青霉素的发现充满了偶然,链霉素的发现则是一场漫长的大海捞针。

在拉特格斯大学获得农业学士学位后,瓦克斯曼研究方向是土壤细菌学。他提出筛选土壤中的微生物寻找抗生素的设想。当时研究发现,结核杆菌在土壤中会被迅速杀死,这一现象为抗结核药物研制提供了方向。1932年,在罗格斯大学生物化学和微生物学系任教的瓦克斯曼接受美国对抗结核病协会的委托,着手寻找土壤中的答案。

1939年

在药业巨头默克公司的资助下,瓦克斯曼团队开始系统地研究微生物;

1940年

研究菌种超过2000种,伍德鲁夫(H. B. Woodruff)发现课题组第一种抗生素——放线菌素。

1942年

筛选的菌种达到8000种,分离出链丝菌素。链丝菌素对结核杆菌有很强的抵抗力,但对人体毒性太强。研究过程中,实验室开发出一系列测试方法,极大促进了链霉素的发现。

同年5月,一位重要学生——萨兹(Albert Schatz)加入瓦克斯曼课题组,继续后续研究。

萨兹与瓦克斯曼

当时条件有限,萨兹在地下室改造成的实验室里,夜以继日地做着分离测试,希望从大量菌株中筛选出可能获取抗生素的“幸运儿”。终于在1943年的一天,他分别从土壤和鸡的咽喉分离出链霉菌,并证实该菌株可产生杀灭结核杆菌的物质。后续在动物实验中获得进一步成功,并研制出可供人体使用的链霉素。此后,大规模临床试验开始在美国、英国进行。不到一年时间,梅奥诊所医生成功治愈34名结核患者。随着链霉素在全世界的推广和使用,结核病不再是不治之症。


获得荣誉

1952年10月,瑞典卡罗林纳医学院宣布将诺贝尔生理学或医学奖授予瓦克斯曼,以表彰他在发现链霉素的过程中的重要作用。

授奖辞写道:“您对土壤微生物进行的有创意的、系统和成功的研究,导致了链霉素的发现。这是第一种抗结核病的抗生素药物。”




参考文献

1. 杨茂祥, 俎浚.《诺贝尔奖金获得者辞典 1901-1985》:陕西人民教育出版社,1987-7-1:第139页.

2. Ligon-Borden BL. Biography: Selman A. Waksman, PhD (1888-1973): pioneer in development of antibiotics and Nobel Laureate. Semin Pediatr Infect Dis. 2003 Jan;14(1):60-3. doi: 10.1053/spid.2003.127220. PMID: 12748924.

3. Streptomycin: Discovery and Resultant Controversy,Author(s): Milton Wainwright,History and Philosophy of the Life Sciences, Vol. 13, No. 1 (1991), pp. 97-124.

(部分图片来源于网络,如有侵权请联系删除)

作者:

邱航、李昀泽、梅健波、陈晓宇、罗震

(2020级医检系)

编辑:黄曦悦


微信号|华西临床微生物室



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