科学家讲述伟哥的发明过程

实验表明,内皮细胞松弛因子不是别的,就是一氧化氮
记者:您同费奇戈特和穆拉德是怎样发现一氧化氮这种惊人的作用的?
答:说来话长。还绞痛是一种因通在上个世纪,医生们就已经知道硝酸甘油在治疗心绞痛上的效用。心过心脏冠状动脉的血流量减少而导致输送到心肌里的氧缺乏所引起的病状。不过在那时,医生们忽视了这种物质所起作用的全部机理。大约在本世纪70年代中期,人们知道了硝酸甘油的作用是引起冠状动脉扩张,从而增加了流向心脏的血流量。
1979年,弗吉尼亚大学的穆拉德教授从牛的动脉血管上取出一块活体进行检验,他把按一定比例混合的一氧化氮和氮的混合气体注入这个活体上,当混合气体通过光滑的肌肉时,肌肉就放松了。这种结果与硝酸甘油引起的反应完全相同。那时,他发现硝酸甘油等有机硝酸酯必须代谢为一氧化氮后才能发挥扩张血管的药理作用,由此他猜想一氧化氮可能是一种对血流具有调节作用的信使分子。但当时这一推测缺乏直接的实验证据。
与此同时,纽约州立大学的弗奇戈特教授在研究乙酰胆碱等物质对血管的影响又有新的发现。
几年之后,受穆拉德和弗奇戈特工作的启发,我做出了一个假想,即内皮细胞松弛因子不是别的,就是一氧化氮。我利用光谱分析证明了这种假想的真实性。弗奇戈特和我在1986年正式公布了这一发现。
记者:一氧化氮在心血管系统中的作用是什么?
答:一氧化氮起着信使分子的作用。当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时,它就会产生一些一氧化氮分子,这些分子很小,能很容易地穿过细胞膜。肌肉细胞接收信号后必然做出反应。如果从外部通过硝酸甘油提供一氧化氮,那么得到的结果也与上述情况完全相同。
我们的发现出乎人们的意料,因为一氧化氮是一种气体,任何人都从未想到过一种气体能在有机体内起到信使的作用。一般地讲,细胞之间的沟通是通过激素,或者在神经系统中是通过神经递质。它们是一些很复杂的分子,同一氧化氮比较体积也大得多。
记者:你们的发现为治疗心脏病带来了新的药品吗?
答:当然。诺贝尔医学奖只授予那些对人类的健康和福利带来重要成果的发现。
我们已经证明,像高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病是因为一氧化氮长期供给不足而引起的。硝酸甘油是立竿见影的疗效,它能预防或者阻止这些病的急性发作。不过,现在的制药工业正在实验新一代药物,这种药物的独特之处在于不从外部提供一氧化氮,而是刺激有机体本身,使之产生这种物质。举例来说,如果胆固醇(构成细胞膜及其他生物膜的重要成分)在动脉内损伤了一段内皮,那么这段动脉就没有能力再产生一氧化氮分子了。这时,我们就刺激其周围的组织,使它们能产生更多的分子。这种药物已进入实验阶段,再过6~7年之后将会研制成功。面向未来,我们正在研究一种能从遗传学方面发挥作用的药物,以便重新编排不能生产足够一氧化氮的那些细胞的DNA。
一氧化氮不能杀死癌细胞,但能减缓癌细胞的繁殖并在机体内发挥“副作用”
记者:这种分子在有机体中还有什么别的功能?
答:在我们这一发现之后进行的一些研究显示,这种气体作为信使分子也能在神经元,在神经系统的细胞中发挥作用。我们还不清楚它在脑组织中发生作用的机理,但我们中的很多人认为它能激活认知和记忆过程。我相信,中枢神经系统一些属于退化性的疾病,如阿尔茨海默疾痴呆症,都是由于缺少一氧化氮造成的。
一氧化氮对周围神经末梢所起的作用,正是“伟哥”功能的基础。大脑使阴茎勃起,它是通过周围神经发出信息,向会阴部的血管提供相应的一氧化氮。这种分子可引起血管的扩张,增加血流量,从而增强勃起功能。在一些情况下,勃起无力是由于神经末梢产生的一氧化氮较少所致。“伟哥”是对分子起作用的,它能扩大这种气体的效能,并只能在有这种气体时发挥作用。也就是说,光靠这个药是不会带来勃起的,还必需有来自大脑方面的刺激。
记者:一氧化氮对免疫系统的细胞也有好处吗?
答:是的,一氧化氮是免疫系统对付细菌、病毒、肿瘤细胞等病原体的有效武器,但在此情况下,这种分子不是充当信使的角色。免疫系统的内毒素、细胞因子能够诱导巨噬细胞等吞噬细胞表达诱导一氧化氮合酶,继而产生大量的一氧化氮分子,就像使用化学武器一样,让它去杀死多种病原体而保护机体。
记者:您不久前进行的研究涉及利用一氧化氮作为抗肿瘤扩散转移灶的武器,能对此解释一下吗?
答:免疫系统产生的一氧化氮分子,不仅能抗击侵入人体的微生物,而且还能够阻止肿瘤细胞扩散。虽然我们在这个时期进行的研究似乎已经表明这种气体无能力消灭癌细胞,但它在一定程度上可以阻止癌细胞的繁殖。我们希望在不久的将来有可能利用这一发现制成一种能够减缓肿瘤转移灶生长的药物。
记者:您以前的发现更为重要,但“伟哥”却带给您比前者大得多的声誉。您如何看待这一点?
答:1991年,我就一氧化氮对勃起的作用进行研究所取得的成果在一家杂志上首次发表。同事们提醒我说,这篇文章会搞得沸沸扬扬,而且你还会接到许多电话。但是我不相信。在那篇文章发表的当天,早晨5点我就接到了第一个电话,是一位电视台记者要求采访我。我不得不拒绝这次采访,因为我母亲经常看那个频道的节目,如果她看到自己的儿子正在大谈阳痿问题,一定会感到难为情,从而引发一场风波。过了几天,我接受了一家日报记者的采访,有关我这一发现的消息便传开了。一家报纸发表一幅插图,表现了一男一女在床上玩一个很大的一氧化氮玩具。我家的一位朋友看到后复印一份给了我母亲,果然不出我所料,她非常生气。而我却相反,觉得这件事很好玩。

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