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药理研究接力者金国章:揭开中药延胡索镇痛的秘密中药延胡索的作用与功效

时间:2024-07-08 07:06:47 作者:小编 阅读:0°C

中药延胡索钟情药理学,揭开延胡索镇痛之谜如今,药理学研究的接力棒仍在传递,在金国章的研究基础上,经过结构优化和研究,又有两个新药获批临床,金国章的学术思想和科研成果将在一代又一代药理人手中继续传承、发扬光大。1.《金国章传-神经药理学王国的夸父》,老科学家学术成长资料采集工程

中科院上海药物研究所神经药理实验室的墙上,挂着一个普通的相框,里面装着一张A4纸,上面写着“安贫乐道真,志存高远,为国争光”。这是金国彰先生1993年写下的十二字箴言。学生们说,这是金先生一生的写照,对自己的人生影响十分深远。

1993年,金国章手迹(来源:中国科学报)

金国章是神经药理学家、中国科学院院士,他为我国药理事业奉献60余年,取得了许多原创性的研究成果:他系统研究了中药延胡索的镇痛有效成分,研制出新药延胡索定(又名紫草定、罗通定),是中药现代化的成功典范;他发现了以L-SPD为代表的四氢小檗碱类似物(THPBs),具有多巴胺受体D1兴奋和D2阻滞的双重作用;他发现了以延胡索乙素(L-THP)为代表的镇痛新机制;他提出了两个学术假说,一是L-SPD可匹敌精神分裂症的治疗,二是L-THP对脑内阿片系统有“稳态”调节作用。两个假说均得到了科学验证,在国内外产生了重大影响。

2008年6月金国章院士作《科学人生——汗水、机遇、理念》讲座

热爱药理,揭开延胡索镇痛作用之谜

1927年6月6日,金国彰出生于浙江一个儒家农民家庭。在“耕读思想”盛行的地方环境下,担任小学教师的父亲十分重视子女的教育。金国彰一边帮助祖父母耕作,一边在父亲的指导下刻苦读书,度过了艰苦却快乐的童年。

初中毕业时,他得了一场伤寒,持续数月,高烧七天,父亲请来中医给他治病。这次经历让金国章亲身体验到中医的神奇,在心里种下了“学中医治病救人”的种子。

病愈后,他努力学习,考入当地著名学校金华中学。1947年夏,金国彰用家里借来的路费到杭州参加高考,顺利成为浙江大学理学院药学系的学生。

浙江大学理学院药学系师生合影(右四金国章、左一迟志强)

1952年2月,金国章因学习成绩优异、科研潜力大,毕业后被分配到中国科学院上海药物研究所工作,成为该所分配到的第一位大学生。

1952年,金国章开始在上海药物研究所工作

当时,研究所正在组建药理实验室,金国章成为留美归来的丁广生教授的第一助手,从此踏入神经药理学研究领域。

1956年,肿瘤学家、神经药理学家徐斌教授从苏联学成归来,金国章在他的指导下开始对延胡索有效成分进行药理研究。

1959年,金国章与徐斌一起进行实验

延胡索是著名的镇痛中药,《本草纲目》记载其“性味苦微辛,治身中诸痛,不可言传”。对胸胁胀痛、经闭、痛经、产后瘀血、跌打肿痛等症,均有良好的镇痛、安神作用,有催眠作用。

中国药用植物化学家赵成固院士曾对此进行研究,系统纯化了延胡索中十余种生物碱,并确定了它们的化学性质和结构,但其镇痛有效成分究竟是什么,一直是个问号。

金国彰在延胡索研究中常说,如果说李时珍是第一个拿着接力棒跑起来的人,那么赵成古先生就是第二个跑接力棒的人,他只不过是站在两位巨人的肩膀上,要努力把“第三根接力棒”跑好。

1956年,金国章从赵成谷院士手中接过自己分离、提取、珍藏近二十年的延胡索四种生物碱晶体。在“接手”后的八年多时间里,金国章从一名大学毕业生成长为上海药物研究所所长。他带领团队经过大量细致艰苦的实验研究,明确了左旋延胡索乙素(化学名L-THP)是中药延胡索镇痛作用的主要有效成分,研发出镇痛新药罗通定,并陆续发现了富含黄柏、防己等植物的新药源。

该项研究成果被誉为新中国成立以来第一个利用现代科学技术研制成功的神经系统药物,也是中医药科学组织成功的典范,荣获国家新产品奖二等奖,被收录入国家药典,并被收录到多版药理学教材中并沿用至今。

1959年,该项目成为献礼新中国成立十周年的科研项目,也让金国章有机会参加首都的国庆庆典。作为上海科技界的代表之一,32岁的金国章登上了从上海开往北京的列车。在天安门观景台观看阅兵的那一刻,科研报国的理想深深地植根在金国章的心里。

1959年10月1日,金国彰出席国庆十周年庆典

追根溯源,继续探索缓解疼痛的真相

金国章曾把中药现代化比喻为“带刺的玫瑰”,并表示,我国中药现代化基础研究是沃土。他认为,研究成果要产业化,花要结成果,必须有前瞻性的课题和创新精神,踏踏实实探索前进。

20世纪60年代,他通过大量动物实验发现,罗通定既不是消炎镇痛药,也不是令人成瘾的吗啡,并判定罗通定有显著的“镇静作用”。罗通定作为新型镇痛药被批准上市后,其“镇静作用”的本质究竟是什么?其镇痛机制与吗啡有何不同?这些问题至今萦绕在金国章的脑海中。

1964年药理研究室正式成立时金国章(第二排右四)合影

他等待了十余年才找到这个问题的答案。1978年,因国防任务和“文革”而不得不中断相关研究的金国章又重新投入到罗通定的研究中。他珍惜这次机会,夜以继日地努力工作,成功证明了罗通定的镇静作用属于多巴胺受体D2阻滞剂的药理作用。

金国章(后排右一)与部分科研团队成员合影,1981年

这一发现对科学梳理中药延胡索的神经药理作用起到了关键作用,但罗通定的“镇静作用”与其镇痛作用之间的关系尚未明确。

“科研只有第一,没有第二。”怀着争第一的信念,金国章持续探索罗通定与多巴胺受体的关系。

他指导研究生胡江源进行了大量的研究,最终得到了如下结果:一方面,L-THP通过下丘脑弓状核的D2受体作为界面,调节脑干内源性内啡肽的功能,作用于中脑导水管周围灰质,产生镇痛作用;另一方面,L-THP的D2阻断作用作用于感觉运动脑区,抑制痛觉的传递,二者协同作用,发挥镇痛作用。金国章据此提出了L-THP对脑内阿片系统有“稳态”调节作用的科学假说,揭示了延胡索乙素镇痛作用的新机制,为多巴胺神经药理学研究开辟了新的领域。

金国章(右二)出席神经科学学会

中药延胡索的作用与功效_中药延胡索的功效_中药延胡索

未来二十年

为精神分裂症研究指明新方向

经过30余年的不断探索,金国章团队从中药延胡索和千金藤中成功分离得到17个四氢原小檗碱(THPBs)类似物,其中植物中含量最高的是L-四氢巴马汀(L-THP)和L-千金藤(L-SPD),前者已开发成药物(罗托尼定),并进行了系统研究,而对L-千金藤(L-SPD)的研究也是神经药理学领域的创新性工作。

这项工作历时十余年,经过数十名研究生的共同努力,从整体水平、细胞水平、分子水平等不同层面揭示了L-SPD的“双重效应”。

“双重作用”是指L-SPD对多巴胺受体的新型药理作用,既有兴奋作用,又有阻断作用。基于此,金国章大胆提出“配套治疗假说”:针对精神分裂症的病因“脑区多巴胺功能失衡”,L-SPD能有效区分脑内多巴胺D1受体和D2受体,分别采取D1兴奋作用,针对患者因大脑皮层功能低下导致的负面症状,同时还能阻断皮层下D2兴奋过度,在治疗精神分裂症方面具有巨大优势。随后,该假说的临床验证论文发表在国际知名药理学杂志TIPS上。

金国章教授于1987年正式定义L-SPD的“双重效应”后,于1997年提出“匹配治疗”的概念,2000年又发现L-SPD具有复杂的双重匹配效应。

1988年7月,金国章(左一)在黑色素与松果体国际学术会议上与会议主持人合影。

20世纪六七十年代,学术界和药学界普遍认可“单靶点、高亲和力”的治疗策略,很少有人接受“多靶点配套治疗”的思路。此后的十几年中,药学界逐渐发现有效的神经系统药物往往具有多靶点的特点。

近年来,已上市的抗精神分裂症药物均为多靶点药物,与金国章提出的“配套治疗”理念相吻合。可以看出,金国章提出的配套治疗理念和具体策略,提前20年指明了抗精神分裂症“配套治疗”的研究方向。

金国章在自家客厅

该项研究涉及多学科,研究发现的L-SPD新药理作用在国际多巴胺受体研究领域具有重大创新价值。金国章还曾获国家自然科学奖三等奖、中科院自然科学奖二等奖、上海市科技进步奖一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等。

他在自传中将这段时光描述为自己科研生涯中最难忘的时刻。

2005年,金国章正在研究植物Stephanotis

十二字座右铭

童年的田间劳作,赋予了他良好的体魄和顽强的意志,培养了他吃苦耐劳、执着追求科研、乐于奉献的顽强品质。“安于贫贱,乐于真善美”是金国彰对人生的总结。

1993年,一股轰轰烈烈的“创业热”席卷全国,象牙塔般的科研机构也卷入其中,大批科研人员放弃职业,投身“商海”。

一天晚上,金国章在隔壁实验室意外碰到一名参与传销的学生,他及时阻止了这名学生,并给予忠告。

此事一出,金国彰十分担心年轻人贪图一时利益,荒废学业,断送前程,思虑再三,便提出“安于贫穷,志在长远,为国争光”十二字箴言,勉励实验室师生。

小组会上,金国章反复向学生们阐释这十二个字的含义:安于贫贱是中国学术研究的精神理念,做基础研究要淡泊名利、放眼长远。对于正在求学的年轻人而言,只有静下心来,才能有所成就,才能有前途。

“不管是出国深造,还是毕业后回国发展,都要为国家做贡献,为国争光。生活每天都在变化,但科研人员的志向和方向是不能变的。”

金国章的话语铿锵有力,打消了同学们心中对于理想与物质的迷茫,使得课题组全体成员能够专心致力于药理学的研究与探索。

2007年,金国章院士迎来八十寿辰,数十位在国内外从事科研、教学、经商工作的学子发来贺信,几乎每个人都提到了十二字箴言对自己的深远影响。

金国章(左六)与科研团队全体成员合影

2019年1月29日16时30分,金国章在上海中山医院逝世,享年92岁。他“安于贫穷,志在高远,为国争光”的信念是他的探索足迹,也激励着年轻一代科技工作者继续奋斗、为国奉献。

如今,药理学研究的接力棒仍在传承,以金国章研究为基础,经过结构优化和研究,两个新药已获批临床试验,金国章的学术思想和科研成果将继续在一代又一代药理学家的手中传承和发扬。

金国章

(1927 年 6 月 - 2019 年 1 月)

药理学家

中国科学院院士

文:征集项目办公室/中国科协创新战略研究所

参考:

1.《金国彰传-神经药理王国的夸父》资深科学家学术成长数据采集项目

2.《行走在“神经网络”里的人——纪念神经药理学专家、中国科学院院士金国章》,《中国处方药》杂志

3.《浅谈中药现代化》,《中国方药》杂志

4.《金国章:满怀热忱报国 谱写药理学辉煌篇章》中国科学报

5、《又一院士逝世 他提前20年为精神分裂症研究指明新方向》文汇网

6.《缅怀金国彰院士:他在中药延胡索的探索中过着安贫乐道的一生》新民晚报

7.本文图片来自资深科学家学术成长数据收集项目

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