#p#副标题#e#放射性+免疫化学

    雅洛1921年出生于纽约的一个犹太人家庭，父母是犹太移民，在纽约开设一家商店维持生计。雅洛17岁进入纽约市亨特学院学习，后进入伊利诺伊大学攻读研究生，1945年成为该大学第一位获得物理学博士学位的女性。

    雅洛从高中时代开始便想成为一名科学家，也想成为一名合格的母亲。这在当时她的同学看来多少有些像做白日梦。当她进入纽约亨特学院（Hunter College）学习物理学时，她的老师告诉她，要多学些打字和速记，就算不能当上科学家也可以在物理系当秘书。她也因此成为两个优秀生物化学家的打字员兼秘书。

    她的第一份工作是替鲁道夫•舍恩海默（Rudolf Schoenheimer)作打字员。舍恩海默是一位德国移民，1898年5月10日生于柏林，曾在德国学习，并于柏林大学获哲学博士学位。1923年，由于德国山雨欲来的形势，他便移居美国并在哥伦比亚大学外科医学院中谋得一个职位。1935年舍恩海默把示踪同位素引入生物化学的研究领域。他利用了含有氘原子的脂肪分子（氘原子代替了某些氢原子）。这些含氘原子的脂肪被混入实验动物的食料中，在分子层面上同位素的活性与氢是相同的。对实验动物机体脂肪中的氘含量进行分析，就为解决生物化学领域内的难题提供了新线索。拜同位素的研究所赐，人们了解了代谢的特征。作为第一位在运动中研究生物体内化学现象的科学家，他无疑是在生物化学领域中采用示踪同位素进行研究的奠基人。可是，就是这样的一个人却在第二次世界大战中最黑暗的1941年自杀了。

    另一位优秀的生化学家是哥伦比亚大学的迈克尔•海德伯格（Michael Heidelberger）。他是一位研究细菌和寄生虫病的专家，也被认为是免疫化学的奠基人之一。在哥伦比亚大学时他便提出了细菌抗原来源于多糖而非人们通常认为的蛋白质。雅洛这两份工作究竟是怎样的，人们已经无从知晓了，但可以肯定的是她经常参与到研究当中，而不仅仅只是一个打字员和速记员。

    1941年，她凭借自身努力从大学毕业。1943年她嫁给同学艾伦•雅洛（Aaron Yalow），并于1945年获得伊利诺伊大学物理博士学位。按照雅洛母亲的想法，她应该谋一份教职，但当雅洛开始博士生涯时，物理，尤其是核物理使她着迷。很不巧的是，1945年雅洛毕业后发现她最喜爱的工作正在向她关上大门——这是可以理解的：二战时期，男性基本被征入军队，大学和研究所开始吸纳一些女性，这一点不仅美国如此，大洋对岸英国的情况也是一样的。随着战争的结束，一些物理学家和工程师重新回归原本的职业，使得女性无法获得政策和财政的支持。

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    博士毕业后，雅洛进入美国联邦通信委员会设在纽约的实验室工作，后来又回到她的母校任教。辗转数年，机会终于来了。1947年她得到了纽约Bronx Veterans Administration医院的一份研究职位，协助设置物理放射性核设施。当时的实验设施极为简陋，她的实验室就是医院看门人的更衣室，设备也是她自己设计的。尽管雅洛准确地认识到同位素在医学中的应用，而且在之前也进行了对心律失常患者的放射性同位素研究，但是她很快意识到如果想要成功，她需要一位医生的协助。这是她一生中最重要的决定，她遇到了她的搭档所罗门•艾伦•伯森（Solomon Aaron Berson）。在几分钟的谈话之后，雅洛说，他（所罗门）是我一生中遇到的最聪明的人。诚然，她当时可能还不了解伯森是一个棋迷和音乐狂。

    在合作的一开始，他们把碘和白蛋白的检测作为首要的研究目标。尽管有些成果，但他们还是觉得有些失望：同位素的体内测定应该有更大的应用。几年后，医院的Arthur Mirsky医生建议他们用同位素来检测胰岛素。这是长久以来Arthur Mirsky的一个猜想：胰岛素的无效可能是由于胰岛素快速分解所致。

    注射了放射性的胰岛素后，雅洛开始观察患者血浆内的胰岛素含量，他们发现患者如果事先注射过胰岛素则放射性胰岛素的降解放缓，他们认为这可能是由于先注射的胰岛素形成抗体，后来的放射性胰岛素结合抗体之后分解放缓。

    这项工作后来被著名的《临床研究杂志》所拒，为了彻底弄清楚胰岛素的体内过程，也为了证明他们的正确，他们继续开展研究。随后，他们将患者的血液放到试管里观察抗体的结合。但很快他们就意识到与其这样等待抗体与激素的结合，不如增加未标记胰岛素的用量，直到未标记的胰岛素从结合位点取代标记的胰岛素，检测标记的胰岛素的含量就得出了体内胰岛素的基本含量。这一发现直接导致了1959年突破性的放射性免疫的提出。1959 年，雅洛通过把放射性同位素跟踪技术和免疫学结合起来的方法，发明了放射免疫分析法。这种放射免疫分析法的灵敏度极高，可以测出低浓度的物质，而且简便易行，很快得到临床应用。同年，萨斯曼和伯森发表了一篇改变历史的报告，利用放射性同位素标识及抗原、抗体结合竞争的原理定量胰岛素，开创了内分泌研究史的新篇章。于是放射免疫测定法跃升为研究内泌素及临床化学最重要的工具之一，也促使医学的研究得以快速发展。1960年雅洛和伯森又共同研究发表“竞争性蛋白质结合原理”，并依据此原理发展出放射免疫分析技术。

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比X射线更重要的发现

    以放射免疫分析为基础，雅洛借以理解每种以前难以检测物质的物理和生物化学性质。在取得了一项又一项的科研成果后，雅洛又向自己提出了挑战。20世纪60年代，她进一步发展了放射免疫分析法的用途，从内分泌学领域扩展到病毒学领域，为许多疑难疾病的诊断和医治提供了重要依据，为医学科学的进一步发展奠定了基础。

    雅洛的科研成果引起了美国和世界医学物理学界广泛重视，声望日益提高。1972年，伯森去世，年仅53岁。许多人曾经以为在伯森和雅洛这一对研究搭档里，伯森是“大脑”、雅洛是“肌肉”。但很快雅洛就证明了他们的错误。1973年，她被提升为伯森研究实验室主任，被10多所大学授予名誉博士称号。1977年，她因放射免疫分析法的成就和贡献，与另外两位美籍科学家沙利和吉耶曼共获诺贝尔生理学或医学奖。

    “放射免疫分析可能是比X射线更加重要的医学发现”，诺贝尔奖委员会如是说。放射免疫技术使得体内物质的高灵敏度检测成为现实。作为1940年开始的免疫荧光技术的有力竞争者和补充，在20世纪70年代～80年代中，放射免疫分析得到了长足发展。放射免疫分析有着灵敏度高、特异性强、操作简便等特点。使得医学检验技术进入了一个新的自动化时期。但放射免疫分析也有着致命的缺陷，例如生物试剂稳定性差、放射性检测器发展的滞后、被测物不能完全定量及辐射物处理困难等特点。

标记技术的发展

    荧光抗体技术、放射免疫分析和酶免疫技术，即经典的三大标记技术，又可根据标记物是否为放射性物质分为放射性免疫测定和非放射性免疫测定两大类。随着标记免疫分析技术的不断进步，各种免疫分析技术如化学发光免疫，时间分辨荧光免疫分析等的各项非同位素标记技术的出现和完善，有些检测项目已经取代了放射免疫检测。现在免疫分析技术都在朝着非同位素标记免疫分析的方向发展，自动化仪器已经投入到临床常规项目的检测中，使得传统的放射性免疫分析使用逐渐缩小。

    一切以抗原抗体结合为原理的检测方法均为免疫检验，该方法的核心无一不是利用内源性物质与特定抗体的特异性结合为手段，并利用某种发光标记来定量。尽管放射性免疫在当前的应用已经日趋减少，但作为同样原理的其他各种免疫检验方法正在得到蓬勃发展。对其他技术进行启发也是放射性免疫技术之所以重要的原因。

    免疫检测学为生物体内物质的检测提供了更加丰富的方法，在人们认识到免疫学可以成为检测特异性物质的方法后，医学检测便朝着精细化、在体化、设计性等数个方面发展起来。

    目前，免疫荧光法已经成为检测细菌及寄生虫抗体的常用方法，而且还是检测自身抗体的好工具，在自身免疫病的实验诊断中应用广泛。其突出优点是能以简单方法同时检测抗体和与抗体起特异反应的组织成分，并能在同一组织中同时检查抗不同组织成分的抗体。主要有抗核抗体、抗平滑肌抗体和抗线粒体抗体等。抗核抗体的检测最常采用鼠肝作核抗原，可做成冰冻切片、印片或匀浆。用组织培养细胞涂片还可检出抗着丝点抗体、抗中性粒细胞胞浆抗体等。应用免疫荧光技术可以检出的其他自身抗体有抗（胃）壁细胞抗体、抗双链 DNA 抗体、抗甲状腺球蛋白抗体、抗甲状腺微粒体抗体、抗骨髓肌抗体及抗肾上腺抗体等。并且在流式细胞仪上也有重要的应用。

    后来的研究则又泛化了这种荧光发光性，提出了化学发光免疫检测方法。发光免疫技术是将发光反应与免疫反应相结合，以检测抗原或抗体的方法。其既具有免疫反应的特异性，更兼有发光反应的高敏感性，在免疫学检验中应用日趋广泛。发光可分为三种类型：光照发光、生物发光和化学发光。应用得更加广泛。

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    基因技术的发展也惠及了本领域，基因表达和蛋白定量检测的迫切需求直接催化出“报告基因”的提出。报告基因 (reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其他目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。其中最为著名的报告基因就是2008年的诺贝尔生理学及医学奖物质绿色荧光蛋白（green fluorescent protein，GFP）。到目前为止，荧光蛋白已有非常广泛的应用，GFP 可应用于转染细胞的确定，体内基因表达的测定，蛋白质分子的定位和细胞间分子交流的动态监测，免疫分析、核酸碱基探针分析，以及分子间第二信使钙离子和 cAMP 水平的指示，细胞间隙 pH 变化的检测。另外，GFP 也可以和其他蛋白质形成融合蛋白 , 作为基因治疗检测指标。

    今年7月29日的《科学》杂志上，来自美国威尔康乃尔医学院（Weill Cornell Medical College）药理学系的Jaffrey教授称，他们开发了一种可以跟GFP蛋白媲美的新型荧光工具，这种被命名为“Spinach”的RNA-荧光基团复合物可用于追踪细胞内各种RNA的功能动态。鉴于GFP蛋白在细胞内蛋白质功能研究中的广泛应用，Jaffrey研究小组提出了一个奇妙的设想：能否开发出一种具有与GFP相似功能的荧光RNA复合物，用于细胞内RNA的动态研究。

    在新研究中，Jaffrey研究小组的科研人员利用RNA能够折叠形成复杂三维形状的特性，构建了两个新实体：一段显示特异形状的合成RNA序列，以及一个与RNA结合后发射荧光的小分子。在这一研究中，主要的技术难点有两个，第一是要获得能够激活小分子的RNA序列，第二则是要找到能够进行时间控制且对细胞无毒性作用的荧光小分子。

    Jaffrey等对多种分子进行了尝试性实验，其中大部分由于会与细胞膜上的油脂结合发射荧光或本身具有细胞毒性而无法将其用于构建理想的荧光分子。最终，研究人员发现GFP蛋白中就包含了他们一直想寻找的分子。于是研究人员根据这一荧光基团的形状合成了一些化学分子，并在随后构建了一条能够衔接这些化学分子的人工RNA序列。研究人员将他们第一个成功构建的RNA-荧光基团复合物命名为“Spinach”。在进一步的实验中，研究人员再度成功构建出与Spinach发射不同荧光波长的多个RNA-荧光基团复合物。

(作者：李秋实）