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斯坦利·科恩:生长因子的发现

发布时间: 2021-04-22 浏览次数:

斯坦利·科恩荣获1986年诺贝尔生理学或医学奖


人体的生长发育依靠的是生长激素,科学家研究表明人类脑垂体分泌的生长激素在体内只能存在两分钟左右,经过血液,到达肝脏后迅速转化为生长因子(growth factor)。生长因子是一类通过与细胞膜特异受体结合,发挥调节细胞生长作用的肽类分子。意大利著名神经生物学家丽塔·列维-蒙塔尔奇尼(Rita Levi-Montalcini)和美国科学家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)因发现“神经生长因子”,而共享1986年的诺贝尔生理学或医学奖。

斯坦利·科恩出生于纽约布鲁克林区,父母是来自俄罗斯的犹太裔移民。他没有成为像父亲一样的裁缝,而是对发育学产生了浓厚的兴趣。本科毕业后,他曾短暂在一家牛奶加工厂工作。攒足学费后,他选择继续深造,并先后获得动物学硕士学位,以及生物化学博士学位。

博士毕业后,科恩在科罗拉多大学(University of Colorado)找到了第一份学术圈的工作,研究早产儿的代谢。几年后,他又前往华盛顿大学圣路易斯分校工作,并在那里结识了意大利生物学家丽塔·列维-蒙塔尔奇尼(Rita Levi-Montalcini)教授。两人合作分离出了神经生长因子(NGF),这是人类首次分离出能够控制细胞生长的生化因子。这项工作也为科恩随后的突破性贡献奠定了基础。

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斯坦利·科恩


1959年,科恩前往位于田纳西州纳什维尔市的范德堡大学(Vanderbilt University)。在那里,他的团队又分离和纯化出了一种新型生长因子。注射到新生小鼠之后,这种生长因子能够促进小鼠长牙,也让它们能更快睁开眼睛。后续的研究则发现,这种生长因子还能够促进表皮细胞的生长,它也因此得名“表皮生长因子”(EGF)。而科恩的余生,也投入到了相关信号通路的研究之中。

在接下来的几十年里,科恩团队先是找到了EGF的受体(EGFR),随后证明两者的结合能够激活一系列生化反应。《科学》的悼念文章指出,这是首个在生化水平上对激素作用机理的研究。此外,科恩团队也发现,EGF与EGFR组成的复合体能从细胞表面移动到细胞内的溶酶体中,颠覆了过去对于生物活性分子作用机理的认知——之前的科学家们相信,生物活性分子只会在细胞表面与受体不断分离与结合。

这些里程碑式的发现改写了人们对细胞生长的认知。以科恩团队的发现为指南,科学家们又找到了将近100种生长因子,以及50多种相关的受体。而与受体结合后从细胞表面移动到细胞内部的模式,在其他激素、生长因子、乃至病毒中同样存在。这些发现对于了解生命的运作,有着重要意义。

正是因为在生长因子领域做出的杰出贡献,科恩与列维-蒙塔尔奇尼共享了1986年的拉斯克基础医学研究奖,以及诺贝尔生理学或医学奖。而在10多年后,人们才意识到,这一发现还是许多抗癌药物的根基——针对EGFR的抗癌药物层出不穷,挽救了大量肺癌、结直肠癌、以及头颈癌患者的生命。

科恩的成就源自他对科研的热爱与严谨。《科学》的文章中指出,他总是等到有人重复出他的结果后,才会发表他的数据。而他本人也从不相信当时的“试剂盒”带来的结果。只有亲自确保实验试剂都有效,才能让他安心。

关于科恩的另一件趣事,是他一直刻意维持实验室的小规模。事实上,包括他本人在内,他的团队极少超过4人。除他之外,标准的配置是两名技术人员,外加一名博士后。在实验室,每当科恩冒出个想法,就会亲力亲为,亲自做实验去验证设想。科恩的同事们回忆,他总是被好奇心所驱使,想要理解万物运作的原理。淘金者般的专注和坚忍,成就了他的一生。


素材来源:腾讯新闻

整理:王京波