112诺贝尔生理学或医学奖名人堂
1974:迪夫
克里斯汀·德·迪夫(Christian René de Duve, 1917.10.2~2013.5.4),比利时细胞学家、生物化学家。
比利时细胞学家、生物化学家迪夫
迪夫出生于英国伦敦附近的泰晤士迪顿,他的父亲是比利时人,母亲是德国人。为了躲避第一次世界大战,迪夫的父母从比利时暂时搬到了英国,并在英国生下了他。战争结束后,他们全家于1920年搬回了比利时。
迪夫在安特卫普的世界海港长大,在圣母学院完成了初等教育,于1934 年进入鲁汶(Louvain)天主教大学攻读“古人文学科”。大学期间,除了学习古人文学,他还学习了拉丁文、哲学和数学等课程,但他逐渐发现自己对医学更感兴趣,而且觉得医生的职业更加实用,从而有了去学习医学的想法。
迪夫儿时的照片
1938年,迪夫从古人类学转到了医学专业,开始学习自己感兴趣的医学。他学习认真,做事踏实,喜欢待在实验室里。老师对他的钻劲十分欣赏,将他吸纳到胰岛素对血糖摄取影像的研究小组之中,从而拉开了他医学研究的人生序幕。
1941年,迪夫获得了医学博士学位,此时的他对基础医学研究充满了兴趣,于是放弃了去当临床医生的想法,决心献身于医学基础研究,阐明胰岛素的作用机制。
迪夫在实验室里
就在这时,战争爆发了,迪夫加人比利时军队成了一名军医。在法国南部执行任务时,他不幸被德军俘获。在关进战俘营一小段时间后,他凭借熟练的德语成功地逃脱了。二战结束回到比利时后,他进入鲁汶天主教大学完成了他的学业。
那时,迪夫发现要弄清楚胰岛素问题,必须借助于生物化学的方法,于是在这方面倾注了更多的精力。1946-1947年,他有幸在斯德哥尔摩诺贝尔医学研究所胡戈·西奥雷尔(Hugo Theorell,1955年诺贝尔生理学或医学奖获得者)的实验室里度过了18个月,科研能力有了极大的提高。然后,他回到母校鲁汶大学任教授。
迪夫像
1962年起,迪夫在洛克菲勒研究所任职。1970年,鲁汶天主教大学正式分为荷兰语和法语两个大学,迪夫前往法语鲁汶天主教大学担任教授。他是比利时皇家科学院、比利时皇家医学科学院院士,法国生物化学会、英国生物化学会、美国细胞生物学会等会员。他还是1951年9月15日成立的比利时生物化学与分子生物学学会(Belgian Society of Biochemistry and Molecular Biology)的创始成员之一。
2013年,迪夫在自己的家中跌倒,病得非常重,决定施行安乐死。为此,他的儿子专程从美国返家见父亲最后一面。5月4日,迪夫在家人的陪伴下,以安乐死的方式辞世,享年95岁。
迪夫晚年像
迪夫的研究领域主要在生物化学与细胞生物学方面,1945年他一边在鲁汶大学教授生物化学课,一边花费大量时间研究胰岛素的作用机制,并出版了《糖尿病中的葡萄糖和胰岛素》一书,受到医学界的重视。
研究过程中,迪夫运用克劳德发明的差速离心技术分离细胞时发现,葡萄糖-6-磷酸酶总是与微粒体一起被分离。当时人们普遍认为,微粒体是一些破碎的线粒体,但德迪夫却发现葡萄糖-6-磷酸酶并不与线粒体一起被分离,而且采用细胞组分差速离心技术得到的葡萄糖-6-磷酸酶的活性仅有用单纯酶纯化方法得到的10%。
正在讲解实验分析的迪夫
迪夫通过一次实验获得了大量细胞组分后,暂时将其放在冰箱里以备后续利用。五天后,他将其取出做实验时却惊奇地发现酶的活性基本恢复了。他敏锐地意识到这种现象背后的非凡意义,从而全面转向研究葡萄糖-6-磷酸酶的细胞内定位。
迪夫和他的同事除冷藏外,冷冻、加热和添加去污剂等操作均可提升匀浆葡萄糖-6-磷酸酶的活性,这些结果说明该酶定位于膜包被的细胞器(organelles)。迪夫设计了一系列的鉴别实验,通过实验发现这种特殊的细胞结构内还含有一些小分子的酶类,并且能起到细胞内消化的作用。
实验室里的迪夫
1955年,迪夫把这种细胞结构命名为溶酶体(lysosome),它是细胞里的小隔间,里面有用于消化蛋白质、碳水化合物、脂质的消化酶,溶酶体自此被定性为独特的细胞器。随着研究的深入,他又发现了过氧化酶体(peroxisome),它在结构上与溶酶体相似,只是所含的酶有所差异。
1960年代初,随着显微技术的进步,科学家们在溶酶体内观察到很多细胞成分,甚至包括整个细胞器。进一步研究发现,细胞似乎有计划地通过某种运输装置将这些细胞组分运送到溶酶体进行降解。1963年,在认识到这个现象后,迪夫创造性地提出了“自噬”(autophagy,它来自希腊语,auto意为“自我”,phagein意为“吃”)这个词,表示细胞通过溶酶体机制降解回收自己零部件的过程,而细胞自噬过程中的细胞组分运输装置,则被称为自噬小体(autophagosome)。
迪夫在讲解溶酶体
几年后,基于电子显微镜的观察结果,科学家们发现哺乳动物细胞中也存在自噬现象。此后,逐渐鉴定出了五十多种溶酶体特异酶,它们既发挥正常的细胞内消化功能,清除受损、老化的结构,为机体提供能量,促进机体细胞的自我再生,又参与对入侵细菌、毒素的对抗作用,减少感染疾病的机会。
研究发现,溶酶体内特定酶基因突变或功能异常,可导致相关疾病发生,如代谢病和糖原贮积症II型等,这些统称溶酶体贮积病,对此迪夫提出了可通过补充相关酶而实现疾病的治疗,从而开启了“替代疗法”方案的时代。
比利时(2004):细胞学家、生物化学家迪夫
迪夫发现了溶酶体和过氧化物酶体,让人们对细胞内部结构有了更加清楚的认识,极大地推动了细胞生物学的研究。1974年,他与克劳德、帕拉德共同获得了诺贝尔生理学或医学奖,他们三人也因为其杰出的贡献而被称为探微细胞世界的“三剑客”。
晚年,迪夫对生命起源和进化逐渐感兴趣,决心将自己的残年献身于进一步探索人类逐渐增长的对生命和思维的了解,他做了大量的研究工作,并撰写了《活细胞旅行指南》《细胞蓝图》《生命尘埃》等书籍。
比利时(2016):探微细胞世界的迪夫(右)与克劳德
作者简介
王平,南京医科大学医学史研究中心客座教授,中华医学集邮研究会副会长。
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