漫谈细胞和细胞理论
十七世纪,荷兰有个名叫列文虎克的人,他是一个小城里市政厅的管门人,在空闲的时候,又在附近摆了一个卖杂货的小摊。列文虎克有一个嗜好,喜欢摆弄镜片,一有功夫,他就专心地磨他的镜片,不断改进技术。他所磨成的放大镜,把东西的形状放得又大又准确。一天,列文虎克将一滴污水放在他的放大镜,惊奇地发现水里有许多活的东西,它们有的快速运动有的慢慢蠕动,有的则一动不动,随后,列文虎克发现这些东西几乎无处不在,污水里、湖水中、泥土里甚至人的嘴巴里都有它们活跃的身影。列文虎克管这些东西叫“小畜生”。
与此同时(1663年),英国也有一个喜欢摆弄镜片的人叫罗伯特·胡克,他也制造了多台放大镜。一次,他在用自制的放大镜(即现在所说的光学显微镜)观察软木塞的切片时,发现软木是由许许多多非常微小的蜂窝状的空洞所构成,他把这种空洞状的结构称为“细胞”,在拉丁语中是“小室”的意思。其实,罗伯特·胡克所说的“细胞”并非真正的细胞,而是软木组织中一些死细胞留下的空腔。列文虎克看到的“小畜生”,大多数倒是一个个单细胞的微生物。因此,细胞虽是罗伯特·胡克命名的,却是由列文虎克首先观察到的。
细胞的发现,使生物学家的研究进入一个崭新的领域,对生物结构的认识也经历了一次质的飞跃,在此后的一百五十年里,生物学家对细胞结构的认识取得了一定的进展,后来终于导致了细胞理论的建立。
细胞理论是由德国植物学家施莱登和解剖学家、生理学家施旺共同建立的。马提阿斯·施莱登,1804年4月5日出生于汉堡的一个医生家庭。施莱登先是在海穗堡大学获得法学博土学位,但他厌倦律师生活,并曾于1831年自杀未遂。1833年,他放弃律师工作进入哥廷根大学学医,对植物学发生了浓厚的兴趣,后来进入柏林大学学习植物学。1838年,在他叔父的好友,“布朗运动”的发现者罗伯特·布朗的影响下,施莱登从事了植物细胞的形成及其作用的研究,同年发表了他的代表作《植物发生论》。
1981年夏天,洛杉矶的戈特利布医生发现几位年轻人患丁卡氏肺囊虫肺炎——一种不同寻常的疾病。几乎同时,在纽约市的皮肤科医生赞里德曼·基恩也发现几名年轻人患有严重的不寻常的皮肤瘤——卡波济氏肉瘤。这些病一般只发生在免疫系统有严重缺损或是接受过药物治疗的癌症病人身上!几位病人最初一般都感到发热、喉痛、消瘦、疲乏无力、淋巴结肿大,随着病情恶化,病人开始染上卡氏肺囊虫肺炎或是卡波济氏肉瘤,而且不断受到其他传染病和癌症的侵袭,一种传染病或癌症刚刚治好,别的传染病或癌症又接踵而至。有的病人虽勉强多活了一年半载,但终究没能逃脱死神的魔掌。他们的临床症状虽不相同,但都出于同一病因——免疫系统功能缺损。
这种病究竟是什么原因引起的呢?美国病毒控制中心(CDC)的流行病专家查遍所有病历卡、采访有关患者,他们发现,最早有记载的同类病例是1978年的几位病人,在此之前没有人患过这类病,这种病确确实实是新出现的。1981年6月,CDC首次向世界报道了这种“新的独立综合症”。
CDC和其它实验室的研究人员继续探索这些病人的免疫系统究竟出了什么毛病?最后的研究结果表明:问题出现在免疫系统的一种称为辅助T细胞的白细胞上。
免疫系统是体内保护机体免受细菌、病毒等致病微生物侵害的系统,主要由几种白细胞和化学分子组成。当致病生物侵入机体,免疫系统各成员便加入战斗,首先由叫B细胞的白细胞搜寻外敌,并产生一种叫抗体的物质捉住敌人,然后由免疫系统中其他成员将其歼灭。
研究人员发现,患有“新的独立综合症”的病人血液里辅助T细胞极少,没有这种细胞的参与,B细胞不能生产大量抗体,这便破坏了免疫系统工作的有效协调性,使它发生严重缺陷——抗体的缺乏,不能抵御外敌的入侵。病原微生物乘机大举进攻,在机体内肆意生长,使人患上卡氏肺囊虫肺炎或卡波济氏肉瘤恶疾。1982年9月这种免疫缺陷被发现以后,就把“新的独立综合症”称为“获得性免疫缺陷综合症”(ac-quired immune deficiency syndrome AIDS),音译为“爱滋病”。1983年,巴斯德研究所首次分离出致病子——爱滋病病毒,又称免疫缺损病毒(HIV)。
通常认为,HIV起源于非洲的绿猴,在人类中主要通过性接触、受污染的血液、注射毒品的针头等进行传染。受感染的母亲可以把病毒传给胎儿,器官移植也可传染。唾液能否传染爱滋病病毒,目前还不清楚。
科学家正在寻找预防和治疗爱滋病的药物和疫苗。如化学药物叠氮胸苷(AZT)和DDT对爱滋病都有一定效果。爱滋病病毒培养出来的疫苗已首次在人体实验,它可以增强对爱滋病病毒的免疫力,而且没有副作用。虽然目前还没有找到一个彻底治疗爱滋病的方法,但全世界科学家和其他有志献身于爱滋病研究的人们的共同努力,使我们看到了希望的曙光!
12月1日,是“世界爱滋病日”。
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