伟哥之父——穆拉德
2007-11-27 12:13阅读:
费里德·穆拉德:1936年9月14日出生于美国印第安那州怀汀市,1965年在西部保留地大学获得美国首批医学和药理学双博士学位。他因发现一氧化氮(NO)能促使心血管扩张而荣获1998年诺贝尔生理学或医学奖,他的这项发现还导致了抗阳痿药物“万艾可”(俗称“伟哥”)的发明。穆拉德现任美国得克萨斯大学休斯顿医学院综合生物及药理学主任、上海中医药大学穆拉德中药现代化研究中心学术委员会主席。
伟哥之父——穆拉德
100多年前,诺贝尔奖的创立者诺贝尔本人利用硝酸甘油制造炸药,而用硝酸甘油解救心脏病人也有了上百年的历史。听起来完全不同的两件事情,而硝酸甘油在其中究竟起了什么样的作用?今天的诺贝尔奖得主穆拉德将揭开其中的奥秘,而穆拉德作为伟哥的发明人之一,受到了公众极大的关注。
1988年诺贝尔生理和医学奖授予穆拉德与他的工作伙伴。穆拉德是“伟哥”的发明人之一,因此大多数人更愿意把他称作“伟哥之父”。
曾涛:就在你们1998年获诺贝尔奖的那一年,一个非常著名的药物也在全世界引起了巨大的轰动这个我想是你们当初完全没有预料到的事情是吗?
穆拉德:你指的是伟哥吗?我当然有预料。实际上在伟哥出现前的十年十五年,我们在实验室里就曾经开玩笑,说可能制造出治疗男性勃起障碍的药物。因为我当时在生物学和生理学方面的研究,对于我来讲很明显它一定会有应用。但是这项应用不是很重要,但是现在却变得非常流行。
早在1977年,穆拉德教授就发表论文,指出:硝酸酯
类药物能够释放出一种气体,正是这种气体可以松弛血管平滑肌。更奇特的是,他发现古老的药物硝酸甘油释放的一氧化氮气体也能够调节细胞功能。根据这一事实,他提出一种大胆的假设,气体一氧化氮可能是生物体内许多物质产生生理效应的中介物。
曾涛:那么一氧化氮在大家一般人看来是一个特别简单,而且是非常常见的一种气体,但是在您的这种发现当中,那么它对于人体究竟有哪些非常奇特的作用?
穆拉德:它可以控制血管,血液的流量、血压,以及调节我们心脏的功能。而由于这次发现我们知道,它也在大脑当中起作用,比方说的记忆。它对肺,肾也起作用,对我们身上所有器官都很重要。它是一种非常常见的一种分子,而它可能在某种程度上参与了整个生命的演化过程。它是一个传递信号的分子,一个非常简单,基本的分子。这使得细胞之间可以互相沟通和交流。
1980年美国科学家菲西戈特在研究血管扩张收缩的过程中猜测:在血管内皮细胞完整的条件下,内皮细胞可能产生和释放一种未知的信号物质,起到扩张血管的作用。菲西戈特把这种物质被简称为EDRF。但他不知道这种物质到底是什么。
正在这时,解州大学洛杉矶分院的伊格纳罗与菲西戈特走到了一起。1986年经过一系列实验,伊格纳罗证实,所谓内皮细胞松弛因子就是被菲西戈特称作
EDRF的物质,也就是人们十分熟悉的一氧化氮。
曾涛:1998年您和另外两位科学家共同的获得了诺贝尔的生理和医学奖,我非常希望了解就是从您个人的角度,你们三个人各自取得最突出的这种成就是什么,因为你们三位一起构成了一个完美的结果。
穆拉德:我们三个人是在不同的地方工作的,我们并没有合作,而是独立的工作的,我们发现硝酸甘油和其他一些重要的心血管药物通过产生一氧化氮来(对人体)起作用,能够使一些小的细胞舒张,基于平滑肌的舒张。菲西戈特发现,这种物质实际上已经在血管中产生了,所以我们的工作在很大程度上是互补的。然后伊格纳罗独立地开始把它更多的应用在血管生物学当中,我们三个很快在几年内走到了一起。并且我们的研究对医学和医药的研究都产生了很大的影响。导致了很多新药物的产生,不仅是心血管的药物,治疗关节的药物,还有对神经系统,以及治疗癌症的药物,应用非常广泛,这也是非常令人兴奋的。(一氧化氮的研究)也许这是医药科学发展最快的领域。一氧化氮的研究目前已经有75000种不同的应用,而直到现在这个数字还在快速增长,我相信在将来还会有更多这一领域的药物被研发出来。
曾涛:我觉得非常有意思的是,你们三个在不同的地方,然后突然一个这样的合成,三个人走到了一起取得了巨大的成果,我很想知道当你们三位走到一起之后大家是一种什么样的感受?
穆拉德:我们三个人实际在获奖之前的好几年就已经互相认识了。我们了解对方的工作,我们的工作不一样,然后忽然一下我们就走到了共同的研究领域,我觉得非常高兴能够看到事情这样地发展,可以让我们整个研究领域往前拓展的更快。
根据这个研究成果,在位于英格兰的东南海岸的小镇“三明治”,开始研究一种新药用于治疗心绞痛。但新开发的药物对治疗心绞痛的效果一般。在1997年,历时10年耗费巨资研究宣布以失败告终时,参与试验的患者却不愿退回多余的试验用药,原来他们体会到新药有「特殊副作用」:它对治疗男性性功能障碍有特效。
1998年美国食品药物管理局批准新药“伟哥”上市。在美上市两个星期,医生就开出三万六千张处方,随后几个月更掀起一场世界性的狂潮。“伟哥”成为历史上最畅销药品。甚至被西方一些人推崇为自避孕药品面世以来的另一“里程碑”式的药物。
曾涛:当这个药物变得非常的这个出名了之后,在全世界引起了这么大的轰动,有没有给您带来一些什么样的影响?
穆拉德:在中国他们把我叫做伟哥之父,我不喜欢这种叫法,因为你们知道伟哥在我看来,它是一个微弱的科学,不是个什么惊天动地的科学,而治疗心脏病,高血压、中风、痢疾,这些都比伟哥重要。它是一个非常流行的药,但是它不是什么惊天动地的科学,我更感兴趣是一些新奇的令人兴奋的科学。
曾涛:那么您能不能从科学的角度讲一下它这种药物的机理怎么回事?
穆拉德:一氧化氮通过好几种渠道导致生理效应。其中的一种机理就是提高环式鸟嘌呤的产量。环式鸟嘌呤的积累是硝酸甘油作用的结果,它能够导致平滑肌的舒张作用。伟哥能够使产生的环状鸟嘌呤积累,而不会被代谢掉。
从大脑向阴茎传递性冲动的化学物质是一氧化氮,它又能使扩张血管的物质环式鸟嘌呤增加。而“伟哥”充分维持了环式鸟嘌呤在阴茎部位的血药浓度,减缓流失,从而使动脉血管持续扩张。
穆拉德:这就像一桶水,你打开水龙头,把桶灌满,如果桶底有一个洞,水就流走。那么桶里水的高度取决于水龙头往桶里灌了多少水,也就是一氧化氮的作用,和有多少水从下面的洞流走,伟哥相当于堵桶底那个洞的塞子。也就是说,伟哥减缓流失,一氧化氮保证流入。是这样的概念。所以在生物学会用一些很常见的分子传递信息,是很常见的。通过对产生的量和损失的量这两方面的调整来使得他们的对象得到控制。伟哥控制损失量,一氧化氮调整产生量。
在“伟哥”
开始风靡全球的这一年,1998年的10月,诺贝尔奖委员会宣布,将该年度诺贝尔生理和医学奖授予美国科学家穆拉德。该奖项还同时授予穆拉德的研究伙伴科学家菲西戈特和伊格纳罗。
三位科学家,因共同发现了一氧化氮在心血管系统中的神奇作用,揭开了困扰科学家百年的硝酸甘油作用机理之谜。
硝酸甘油正是诺贝尔发明的炸药的主要成分。有人说,如果诺贝尔在世,会亲自为他们发奖。他们的获奖成果和诺贝尔本人的命运有着直接的关系。
1862年,诺贝尔的父亲发明了一种方法,用硝酸甘油制造炸药。两年后,诺贝尔开始试验这种炸药。到了1868年,诺贝尔父子的发明获得了瑞典科学院的金质奖章。他们的安全炸药使筑路、开矿和军事工业进入了一个新时代。诺贝尔本人也因此成为巨富。并创立了诺贝尔奖。在他的晚年,他本人倍受心脏病的折磨,当医生劝他服用硝酸甘油以扩张血管时,他拒绝了。他说:“可笑的是,我的医生现在居然要我服用硝酸甘油!”
曾涛:这也是很有意思的巧合,诺贝尔奖的创始人,诺贝尔本人当年就是为了拒绝服用这个硝酸甘油。
穆拉德:哦,是的。我在得到诺贝尔奖前就知道。他生命的后几年由于心脏病出现了胸痛的症状。医生开了硝酸甘油给他,但是他不愿服用,因为他厂里的工人有头疼症状,所以他说不。
曾涛:你是不是可以用最通俗的语言,给我们描述一下,您的研究对于心脏病究竟带来了什么样的影响?
穆拉德:动脉硬化是非常常见疾病。我们认为一氧化氮与动脉硬化有关。动脉硬化,高血压的人,或者糖尿病患者、血管有病的人,都是由于他们血管中产生的一氧化氮不足。这就是为什么他们的血管,动脉系统有问题。所以如果我们能够控制和纠正这个问题,就可以有更好的方法治疗病人。
曾涛:那么诺贝尔本人知道的话,他就很高兴的服用这个硝酸甘油了?
穆拉德:我想诺贝尔委员会会很高兴来把奖授予一氧化氮,因为它和硝酸甘油以及和诺贝尔本人的关系。硝酸甘油在临床上曾经被应用在治疗心脏疼痛和胸部疼痛,用了一百多年,但是没有人了解它是怎么工作的,直到我们的研究之后,一百年以后,我们才找到它的工作原理,但是还有其他很多的应用。
2006年,英国纽卡斯尔郡的维多利亚医院接到当地居民古德费洛的紧急求助,古德费洛夫人仅孕育了六个月的胎儿,突然降生。婴儿弱小的呼吸器官第二天就丧失功能,心脏的一处导管也没有闭合,这意味着富含氧气的血液无法在他体内正常循环。在接受了心脏导管缝合手术之后,他的肺依然无法将足够氧气带入血流中。弱小的生命在死亡线边缘挣扎。尝试了各种救治方法而无效后,医生将能够促进血液循环的“伟哥”,通过液态方式输入婴儿体内。奇迹竟然发生了,在“伟哥”的作用下,婴儿体内的血管开始扩张,开始吸入更多氧气。
曾涛:我很希望了解,您最近的最新的一些研究的成果是什么?还是一氧化氮吗?
穆拉德:我还是在研究一氧化氮和环式鸟嘌呤。我怀疑我可能永远离不开这个领域了,这个领域还是非常令人兴奋,有许多的东西要研究,有很多重要的问题要回答。我想它可以给我们提供很多的机会来培养科学家,学习科学,然后把它应用到治疗更多的疾病中。我给你举个例子,干细胞,是一种很初级的细胞。它有能力转化为身体里所有的细胞。它可以成为血管,可以成为肝细胞、心脏细胞、脑细胞等等,全都有可能。如果干细胞要转化成为这些细胞,必须要有一种信号传导系统使它们能够相互的沟通,以调整它们的基因,知道怎样转化。因此就必须要有个重要的生理化学物质来调控这个过程。如果我们能够掌握这种过程的话,也许有一天,二十年,三十年以后,我们可以给你一个合剂药,让你身体里的干细胞替换你受损的肝,而不需要干细胞移植。这样我就们可以刺激干细胞转化成为肝细胞,血管细胞、心脏细胞或脑细胞。有一天这些就会实现,但是那时候我已经不在了。但是这就是科学令人兴奋的地方,有很多的机会。这些都会很重要。
曾涛:现在很多人在议论一个新的话题,这个著名的药物它现在引起了很大的轰动,并且有非常好的效果,可是有很多人注意到它现在同样有非常大的副作用?
穆拉德:它的副作用确实会很严重。它们不常见,但是会很严重。发生的情况是,伟哥如果用得太多,比如有人可能通过杂志,电话,或者互联网购买,而没有得到医生指导的话,如果是一个岁数比较大的人,他有勃起障碍,那么他第一次使用了伟哥,过了性生活,于是他非常高兴。但是在过性生活的时候,他可能会心脏病发。于是他服用硝酸甘油,而伟哥会增加硝酸甘油的效果,并且保持这种效果,然后他的血压降低,他就可能心脏病发,或者中风。
曾涛:那么在您的研究中,这样一些副作用在未来,在这个药品当中是否可以做一些调整呢?使它的副作用更少呢?
穆拉德:就它的工作机理,是不行的。没有办法来控制或者减少它的副作用,唯一的办法就是少减剂量,而减少剂量就会减少功效,所以没有控制的办法。最好的控制方法就是指导病人,让病人知道,如果服用伟哥的话,他们该吃什么药,不该吃什么药。这就是为什么要在医生的监控下用药,而不该自己随便用药。
做为一种药品,它可能是目前治疗男性性功能障碍最有疗效但并不完美的药。它帮助人们获得健康,但它并不是健康本身。
曾涛:在您研究一氧化氮的过程当中,哪些最重要的发现是最让您感到这种兴奋和激动的呢?
穆拉德:我现在正做的工作是研究一氧化氮在干细胞生物学中的作用。我们认为,它可以影响干细胞的增殖和分化,这很令人兴奋。我想我们知道一氧化氮参与肿瘤细胞的增长,如果也许我们可以治疗癌症上(对一氧化氮)加以应用。我们也知道环式鸟嘌呤对痢疾有作用。实际上世界上最主要的导致死亡的病征的不是癌症或心脏病,而是第三世界国家中儿童的痢疾和脱水。细胞毒素通过增加环式鸟嘌呤的产量导致痢疾。如果我们能够找出调整这个的方法,也许我们会研制出一些比硝酸甘油,比伟哥更重要的。它们很重要,而如果能够控制痢疾,这种药会更重要。它会挽救成千上万的人。所以我的目标是做基础研究,研究生化学,药理学,生理学,细胞生物学等等,从中汲取信息。然后看这些信息怎样能够帮助研究出一些重要的药物,为医疗保健事业作贡献。我是个医生,也是个科学家,我想两者都做。
曾涛:现在心脏病像癌症都是现在全世界非常危险的这些杀手,那么这些病人在您现在所了解的医学前沿的发展当中,它们会在大约什么时候出现一种突破?
穆拉德:我可以告诉你现在有一些非常有意思的和一氧化氮有关的药物,正在美国和欧洲以及其他的地方进行临床实验,我想大概过五年十年或者十五年之后会出现一些新药,但是我们现在还没有做好准备,还需要做一些临床研究,但是看起来很有希望。
穆拉德希望他的研究被更广泛应用,他的时代不仅仅停留在“伟哥”,他在拿到诺贝尔奖后,还依然要做一个全新的创业者。他把目光投向了中国。
曾涛:那么我看到一个非常有意思的材料讲,您2004年的时候一个人特意坐火车那么到上海来寻找一个创业者的感觉,是这样吗?
穆拉德:不是这样的。我去过中国好几次了,我也去过上海好几次了,几年前的时候我想建立一个生物技术公司。我对中国非常感兴趣,我觉得这里有很多的机会。生物技术在中国还是很年轻的,我想它会蓬勃的增长,我曾经帮助我的同事在中国建立一些公司。所以我经常来中国,来帮助我的朋友,来寻找办法教给他们一些新东西或者培训他们。同时我在上海有一个研究中心,和上海中医药大学一起,我几年前开始对中药非常感兴趣,一些传统中药可能通过增加一氧化氮产生效果,我们就想找到这种答案。如果我们能发现中药发挥效用的原理,我们也许就能够找到一种新的结构,使药效更加显著。这就是我们试图在做的事情。我有一个17个科学家组成的队伍在上海。
曾涛:中药在全世界之所以没有被广泛的接受,是因为还不能用一些很好的科学语言来解释?
穆拉德:中药的一个问题就在于他其中有很多的组成成分,而不是某一个单一的化学物质,是很多的东西,所以很难找出其中的哪一个成分是起作用的。他们说有的时候这些成分组合在一起起作用,这很难解释,这不是一个容易解决的问题,而是一个非常复杂的问题。但是有很多的例子表明中医药产生了重要的西药,很多的西药实际上是来自于草药的提取物的,比如说阿司匹林,还有其他的一些药物。所以还有很多的非常有趣的科学,需要更多东西方之间的合作。
生命科学的研究,是日复一日和细胞、分子打交道,探索最基本的生命构成中的未知世界。穆拉德沉浸在科研工作中,享受这个过程,从中得到无穷的乐趣。
曾涛:当问到您一氧化氮研究当中带给您哪些非常多的这种精彩和激动,我觉得您的这种表情是非常丰富的。我想大概您现在全世界对这个一氧化氮了解深入最多的一位了,所以我很希望呢您能把您的这种激动和精彩能不能用一种通俗的语言带给我们两个很好的例子?
穆拉德:我热爱研究。我在研究和医学方面都受过训练。二者都令我享受,我总是来回的转换,一方面做基础研究,一方面更好的了解医学,那么这个一氧化氮的这个领域给了我机会做到这一点。比方说我们知道局部一氧化氮对我们伤口的愈合有好处,比方说手术或者烫伤后它可以加快愈合,帮助重建血管。有很多的办法应用一氧化氮。于是,考虑一氧化氮的临床应用,同时把它同基础科学研究放在一起是非常有趣的。你知道我之所走进了医学领域,就是希望可以帮助别人。我想找到一些重要的药物来帮助别人,这令人兴奋。
[主持人采访手记]:
一氧化氮是一种无色气体,可有氮和氧发生化学反应形成,常见于汽车尾气中。穆拉德和另外两位科学家一起发现,某些细胞可以产生一氧化氮,这些一氧化氮从细胞中穿出后,作用于其他细胞,并能控制其他细胞的行为。一氧化氮在神经细胞信号传递、血液流量控制和抵抗感染等方面起着重要作用。由于这是第一次发现气体分子在体内发挥传播学信号作用,所以就开辟了医学传播的新领域。
有评价指出:“伟哥”的问世,代表着医药界的一场革命,那就是以往医药业的主要使命是挽救人们的生命,而现在开始注重提高人们生命的质量。
在我和穆拉德的聊天过程中, 我深深体会到,和媒体公众对“伟哥”
热衷和狂热相比,我看到更多的是这位科学家对他所从事的事业的痴迷,和他对科学的严谨客观的态度。