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病理学史上最伟大的人物鲁道夫·微尔啸(Rudolf Virchow,1821–1902)生于波美拉尼亚一个名为斯希维尔本(Schievelbein)的乡村。他于1839年就读柏林大学,在这里,这名年轻的学子在约翰内斯·穆勒和约翰内斯·卢卡斯·施贡莱恩(Johannes Lucas Schönlein,1793–1864)的引导下对自然科学的基础概念产生了浓厚的兴趣。1843年微尔啸毕业,毕业论文讨论的是炎症的一个阶段,这一宽泛的主题在其后多年里仍占据了他很多的注意力。在当时的柏林,病理解剖学相对来说发展并不充分,这方面的领军人物罗伯特·弗罗里普(Robert Froriep,1804–1861)是查理特医院(Charité Hospital)博物馆的解剖员兼馆长、查理特大学的外科解剖学教授,以及一家名为“弗罗里普笔记”的杂志的编辑,微尔啸的首批论文就发表于此。弗罗里普是一位优秀的解剖学插图画家,还大量翻译了阿斯特利·库珀、迪皮特朗及其他顶尖外科医生的着作。
毕业一年后,微尔啸来到弗罗里普的博物馆担任解剖助手,在此期间他除了解剖尸体之外,还勤奋地开展了组织的显微研究和分析化学这两项工作,在他对未来的判断中,这两项研究将为病理学的发展注入新的活力。1846年,弗罗里普离职前往魏玛(Weimar),微尔啸成为医院的解剖员。此时与他交好的两人,一位是本诺·莱因哈特(Benno Reinhardt,1820–1852),也是一名年轻的病理学新星,另一位是路德维格·特劳伯(Ludwig Traube),后来成为德国实验病理学领域的杰出人物。微尔啸接任当年,特劳伯创办了杂志《实验病理学刊》(Beiträge zur experimentellen Pathologie),刊出了微尔啸早期的一些文章,并预计将发表更多。但好景不长,这家杂志出了两期就停刊了;另一方面,勤勉的微尔啸和莱因哈特所掌握的重要数据却在迅速累积,于是两位朝气蓬勃的年轻研究者大胆决定发行自己的杂志,于1847年创办了《病理解剖学、生理学与临床医学档案》(Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie und für klinische Medizin),这是极其重要的一步。他们的杂志满足了医学界的迫切需求,受到热烈欢迎,至今仍是病理解剖学的顶尖杂志。由于莱因哈特的早逝,微尔啸成为唯一的主编,从此该杂志被简称为“微尔啸的《档案》(Virchow's Archiv)”。
接下来的1848年是德国历史上重要的一年,普鲁士政府派微尔啸去西里西亚调查一场严重的流行性斑疹伤寒。他的报告详细地报道了当地居民的不幸和糟糕的医学及社会现状,但由于思想上过于民主而为当权者所不容。撰写报告的同时,不知疲倦的微尔啸还参与了一家半政治性杂志《医学改革》(Die medizinische Reform)的出版工作,传播支持当时的革命运动的观点。这对于当局来说就太过分了,于是年轻的病理学家微尔啸被免职了。
刚在柏林被罢免,他立刻便受到维尔茨堡(Würzburg)大学的邀请,前往担任病理解剖学教授,这是该学科在德国的第一个正教授职位。接下来的七年硕果累累,细胞病理学诞生,维尔茨堡成为德国病理学教学最炙手可热的大学,柏林则由盛转衰,于是在穆勒的影响下,柏林大学设立了病理解剖学正式教授之位,并邀请微尔啸回来任职。微尔啸离开柏林的头三年,柏林大学的解剖员一职由他的老朋友本诺·莱因哈特担任,莱因哈特过世后黑姆斯巴赫(Hemsbach)的海因里希·梅克尔(Heinrich Meckel,1821–56)接着任职四年。回到柏林后,微尔啸成为新成立的病理学研究所的所长,主要精力也投入到研究所的博物馆里,在此潜心工作,终成世界一流的病理学家。
《细胞病理学》是他本人的讲稿合集,也是他在这一新时期的首批出版物之一,但现在看来其中很多内容实际上是基于之前的研究。早在当弗罗里普助手的时候,他就明确反对过当时盛行的克吕韦耶的静脉炎学说,即静脉炎症是大多数病理损伤的原因。而他的许多重要成果都来自于在此领域的研究,如讨论血栓形成和栓塞的经典着作(1846)、对脓血症之谜的解答、关于炎症的重要观点,以及白血病的意外发现。
生命体内血液在血管中的凝固早已不是新鲜事,由于这种情况在炎症中经常出现,约翰·亨特和克吕韦耶都将这两个过程密切关联起来。克吕韦耶甚至极端地认为所有炎症皆始于某种形式的血液凝固,并寄希望于一种“毛细管静脉炎”假说,以解释发生炎症时静脉中常常无明显凝块的情形。然而与之矛盾的事实不断出现,其中最明显的就是在观察到有凝血的情形中常常未能检测到炎症,微尔啸即以此为起点展开了他的研究。
插图XXXIII 微尔啸时期的维尔茨堡病理学研究所
奥托·鲁巴尔希教授(Prof. Otto Lubarsch)惠赠
他首先将各种血管内凝血的现象统称为“血栓形成(thrombosis)”,接着依据尸检的观察进行推导,并辅以实验验证,最终作出结论:静脉炎症既不是静脉腔内凝血的原因,也不是其结果。血液的凝固由一组与之完全不同的因素导致,其中血液流速变慢是目前所能发现的最重要原因,可由压迫、异常扩张、病人身体虚弱或其他原因引起。克吕韦耶在感染严重的巴黎产科病房工作时曾对子宫周围的血栓印象深刻,微尔啸则认为这种情形属于扩张。在他漫长而活跃的人生终结之前,微尔啸不得不对这一最初的理念进行相当程度的修改和补充,但它为新思想的出现扫清了道路,从这个角度来说居功至伟。
插图XXXIV 血栓和栓子
来自微尔啸的《血栓形成与栓塞》(Thrombose und Embolie,1846)
微尔啸注意到身体某部位的血栓形成常常伴发肺脓肿,并对此进行了研究。血块中心部位的软化给他提供了线索。他向学生指出,血块形成后不久,其中心会出现一团或多或少类似于脓液的物质,这种软化能够并经常引起凝块碎片的脱落,脱落的碎片可随血流移动到远端的血管,如果碎片较大并堵住肺部的主要动脉则将引起猝死,碎片较小则后果较轻。脱落的碎片不论大小一律被他命名为“栓子(emboli)”。
由于无法找到客观证据证明肺部“脓血症”的脓肿中存在小栓子,他转而借助法国的路易斯所擅用的统计学方法,通过研究近期一次严重的产褥热暴发中的大量病例,确认了他的想法,即这些损伤具有“转移”性。子宫周围的静脉中存在软化的血栓时病人常常并发肺部脓肿,而在同样严重的病例中,如果炎症仅限于子宫淋巴管,则肺部脓肿一般不会出现,这一事实提供了决定性的证据,证明自发现之日起就像谜一样困扰着医生们的脓血症,只是简单的一个炎症部位的固体颗粒直接通过血流转移到另一部位的结果,或者用微尔啸的说法,“栓塞”。
插图XXXV 查理特大学的老病理学研究所
奥托·鲁巴尔希教授惠赠
在细菌学出现之前,他一直不了解这些继发性损伤或转移所具有的感染性,只是简单地指出,如果原发部位的病况往好的方向发展,则栓子和血栓一样,会转化为瘢痕组织和色素,但如果最初产生凝块的部位发生坏疽性软化,则转移性的沉积物“具有同样的坏疽性,就好像接种过坏疽性物质一样”。基于同一理念,他清楚地描述和解释了分散的脓肿与心脏瓣膜疣状赘生物之间的关系。
在研究“脓样血栓”、脓液、“脓细胞”及它们与血液中白细胞的关系时,微尔啸很早(1845)就在他的研究中偶然发现了血液中白细胞大量增加这一不相干的现象,并称之为“Weisses Blut”或白血病。前面我们已经看到,就在同一年,休斯·班尼特(Hughes Bennett)也独立描述了这种疾病。这种异常与炎症在表面上的相似性是一位柏林医生指出的,当时微尔啸正打开了一名死者的心脏,这位医生突然惊叫:“哎呀,有脓肿!”微尔啸很快区分了两种类型的白血病,并第一时间将它们与自己的血液形成研究统一了起来,生理学家微尔啸总是不甘落后,与病理学家微尔啸齐头并进。他注意到,其中一种白血病的患者脾脏增大严重,淋巴结增大程度较轻,另一种的患者淋巴结大得惊人,在一个病例中甚至占满了骨盆,以至于直肠和膀胱几乎看不见,而脾脏则只是轻微肿大。他还注意到,两种情况下血液中的白细胞也是不同的,第一种细胞体积大,“类似于脾脏细胞”,第二种体积小,基本只含有细胞核,整体上像淋巴结内的普通细胞。我们对脾脏型(或现在所说的脾脏髓性)和淋巴型白血病的区分最早就是这样建立起来的,且自微尔啸首次描述后几乎没有修改。
这些研究都反复提及炎症,微尔啸对该主题的思考也从未松懈。这是病理学中一块巨大的暗礁,一直以来的所有理论体系都在此触礁沉没。二十五年前,彻底灰心的安德拉曾建议放弃把炎症当作一个研究实体的观念。微尔啸认识到刺激是炎症的恒定诱因,他表示无法想象不受刺激而发生的炎症,当然,在细菌学诞生之前,他对这些刺激物的本质基本上一无所知。他十分草率地摒弃了着名的炎症四症状,另以身体局部的营养障碍为基础,将“功能损伤”定为炎症的主要特征。接着他继续提出了“炎细胞”的概念,并认为导致这种异常的原因是,在原始刺激诱导产生的血管或其他变化的影响下,细胞过多地吸收了液体及随附的物质。因此他的观点集中表现为将现称“混浊肿胀”或“胞内水肿”的异常作为炎症的核心要素,这是组织的一种异常状态,可在其它情况下发生并具有极大的多样性和复杂性。他再次探究了毕业论文的研究对象--眼角膜炎症,以这种没有血管的结构证明他的论点:一直以来备受关注的炎症时的血管变化其实是次要的。有关炎症的这些观点直接引出了《细胞病理学》的诞生,现在我们可以来谈谈这部着作了。
年仅二十五岁时微尔啸就推翻了罗基坦斯基精心构想的体液病理学系统。发表在1846年12月9日和16日《柏林医学杂志》(Berline medizinische Zeitung)上的批评文章迅速获得了约翰内斯·穆勒的大力支持,甚至立刻在维也纳得到认可。用半个世纪后微尔啸自己的话说,“Die Krasen sind nicht wieder auf dem Markt der Wissenschaft erschienen”,病理学的最后一个理论系统也覆灭了。
《细胞病理学》不仅仅是对之前体系的一种替换,也不是微尔啸自己构建的新系统,它只是简单地早一步发现了所有生物学说都必将通往的一个终极原理--细胞组成生命。前面我们看到,施旺在施莱登的引导下已证明了有机体都由细胞构成,他的导师约翰内斯·穆勒也全力支持这一理念;距离真相的大门只有一步之遥,这最后也是最重要的一把钥匙正是微尔啸发现的,他认识到细胞生命的连续性,留下不朽箴言:“所有细胞都来源于最初的那一个(Omnis cellula e cellula)。”施旺本人所持的观点是细胞来自原始体液的重复自然发生,这也正是罗基坦斯基接受的理念。微尔啸旗帜鲜明地批判了这种思想,历史性地向所有人阐明,细胞生于细胞,就像人生于人、植物生于植物那样确凿无疑。
他将人体看作细胞的一种有序状态,一个可以持续发展的社会系统,每一个微单元都在其中发挥各自的作用,并接着以这种正确的理念为基础重建了病理学。新的知识使病理学的所有领域都焕然一新,炎症、肿瘤生长、变性等等至此都可以从细胞关系的角度进行考虑,而在这些领域中,微尔啸本人都是变革的领路者。当今的医生很难体会这是多么伟大的一场革命,一个从学生时代之初就以细胞学的思维方式学习解剖学、胚胎学、神经学、生理学和病理学各种状态的人,无法想象没有细胞存在的医学将是何种模样。今天的我们都是细胞病理学家,却把微尔啸馈赠的细胞学思想当作我们与生俱来的本领。
微尔啸是研究组织细胞变性的先锋。他首次区分了“脂肪浸润”和“脂肪变性”,并发起了坏死或组织死亡的组织学研究。他创造了“淀粉样变性(amyloidosis)”这一新词以表示一种像淀粉一样遇碘则颜色变深的病变,并对此进行了深入讨论,这种病变之前一直被描述为“脂肪状变性(lardaceous degeneration)”。他在术语学方面很有想法,坚持认为“过分遵守(传统和旧的术语)是一种错误,因为它容易造成混淆”。他自己引进了许多新词,包括“实质性炎症”、“血栓形成”、“栓子”、“骨样组织”、“白血病”和“淀粉样变性”。
A.子宫肿瘤 B.结节 C.皮肤癌
来自微尔啸《细胞病理学》,1858
微尔啸言语率直,从不含糊其辞,因此他会犯错误甚至严重错误也就不足为奇。事实上,在他有生之年,他对炎症、血栓性静脉炎、肿瘤和结核病的观点就已历经修正或推翻,细菌学的诞生更是引发了一连串他不可能预知的改变。虽然他对结核病进行了大量的讨论,但其实从未将这一主题真正厘清。他发现了至少两种结核病,并对法国学派得来不易的启示提出了强烈质疑。这两种分别是(1)炎症后状态,等同于雷奈克所描述的“结核浸润”,以及(2)真性结核状或结节状,以结节为组成单位。另一方面,他在《细胞病理学》当中绘制了一幅精美的结节的组织学图片。后来,感染性病因的发现最终将不同的结核类型统一了起来,这碗苦水微尔啸着实难以下咽,因此,这位老斗士一直无法对伟大的细菌学家罗伯特·科赫热心起来也就不难理解了。
信念的力量使他在癌症的本质及其扩散这一主题上立场坚定,他对此的观点却完全不像一个发现了细胞连续生长规律及栓塞的人所应持有的。肿瘤与炎症一样,一直是他的关注所在。关于新生长的系列书籍具有不朽的价值,是他最伟大的着作之一,其理论与他的细胞病理学密切相关。他将所有的肿瘤或新生长物分为同源和异源两类,前者与已有细胞类型相同,只是体积或细胞数增加,后者细胞特性改变,成为新的细胞类型。他举例进行了简单的说明:常见的子宫“肌瘤”是子宫中的良性肿块,组成它的肌肉与正常器官的类似,因此为同源变化,而癌症、结节以及各种炎症都是异源变化。
他把近于良性的皮肤肿瘤看作是同源型,恶性的为异源型,并认为其中最本质的变化是皮下结缔组织的转变,或用我们现在的说法,化生。他坚持每个细胞都是已存在细胞的直接后代,但也毫无障碍地接受细胞转化的概念。因此,作为胚基的替代物,他早年认为结缔组织是癌症的基质,当时的同行也将大量所谓的证据呈献到这位大师的手中。
关于癌症转移,即新部位或器官的继发癌症,他的观点出人意料。他不是没有注意到这很可能是一种栓塞现象,只是同时对一个事实无法释怀,即转移常常发生于血液循环直接通路以外的部位。例如,继发的癌结节常见于肝脏和骨骼而不是肺部,而原发肿瘤所在部位的血液却必然会将颗粒物质直接带到肺部。因此他表示:“正相反,转移性扩散发生的方式似乎有这样一种可能,即转化通过某些液体发生,这些液体能够造成感染,使不同部位复制出与原发性肿瘤性质相同的肿块……就像银盐不会在肺部沉积,而是经过肺部,只有在到达肾脏或皮肤时才会沉淀,从癌症肿瘤流出的腐液也可能在经过肺部时不造成任何改变,另在更远端的地点激发恶性变化,如相距很远的某处骨骼。”
我们不能忘了,细胞病理学创立之初,可供微尔啸使用的工具就只有显微镜--这在当时已经是相当精良的仪器了,剃刀--可以手工切出比较薄的切片,以及最简单的染色剂。他没有享受过后来改良的超薄切片机,也不曾获益于我们现在习以为常、十分好用的固定和染色方法。因此,他的肿瘤病理学须待雷马克、蒂尔施、瓦尔代尔和比尔罗特来重建和纠错。
罗伯特·雷马克(Robert Remak,1815-1865)是微尔啸在查理特医院的同事,一直都是一位思路清晰、想法独立的细胞病理学家,仅次于微尔啸。他很快便通过成熟的组织学技术证明了皮肤癌来源于表皮而不是结缔组织。埃朗根(Erlangen,德国城市)的卡尔·蒂尔施(Carl Thiersch,1822-1895)是外科医生,在没有切片机的情况下,他仅利用优质的剃刀和氨化胭脂红及靛蓝染料就制备出不同器官肿瘤的有色连续切片,确证了上皮肿瘤源于上皮(1865)。威廉·瓦尔代尔(Wilhelm Waldeye,1836-1921)是伟大的组织学家亨勒的学生,也是最杰出的现代解剖学家之一,他确认了内部器官上皮肿瘤也来源于上皮。不仅如此,他还通过大量观察证明癌症转移可经由直接延伸和栓塞两种途径发生,淋巴管和血管均可充当通道(1867-1872)。比尔罗特(Billroth,参见第185页)在肿瘤领域的丰富经验和直接研究也支持这些观点。而某些器官能从肿瘤的栓塞性转移中幸免这一事实,之前令微尔啸放弃了栓塞理论,现在也尚无令人完全满意的解释。一般认为某些部位的“土壤”较之其他部位更适于生长,这种观点最早是孔海姆(Cohnheim)在1877年提出的。
微尔啸为病理学作出的其他次要贡献不计其数,这里篇幅有限,不能详述。他关心生物科学的每一点进步,尽管接受起来都慎之又慎。他拒绝接收大量涌现的细菌学报告,同时反对达尔文的进化学说,因此在当时就颇受责怨。这些过失令他与自己的学生爱德温·克勒布斯(Edwin Klebs)及进化论者恩斯特·海克尔(Ernst Haeckel,1834-1919)产生了激烈的分歧,人们责怪他顽固偏狭,但这何尝不是因为他难能可贵的谨慎呢。他所不认可的多种新细菌和一些进化的观点后来都被撤销,时间对他的审慎作出了公正的评价。
他兴趣广泛,孜孜不怠,所涉猎的领域远不止医学。他在德国的政治活动中表现活跃,具有德意志帝国议会议员的正式身份。科学方面,他除医学以外的最大兴趣是人类学,在此领域着作丰厚。虽然说到底只是一个副业,他也像对待病理学一样,投入了最大的热忱和认真。
虽然身材瘦小,他在学生心中的形象却是令人敬畏的。他是一名严厉的考官,有时几近冷酷,但如果应试者了解他的话,就会知道他要求的其实很少。他并不反感学生犯错,他本人犯的就不少;也不指望他们能描述大量的知识细节。他只需要考生证明他们具有独立观察的能力,并了解自然最基本的法则,即生物学真正的基础原理。他认为只要具备这样的基础,学生就能够搭建自己的框架,所有的细节都不会是问题。而他那些了不起的学生们也都不负所望,孔海姆、克勒布斯、雷克林豪森、林德弗雷斯(Rindfleisch)、彭费克(Ponfick)、奥尔特(Orth)、霍佩·赛勒(Hoppe-Seyler)、赛科斯基(Salkowski)以及众多的其他人都完美地达成了他的期望,精益求精,层楼更上。通过他的学生,以及学生的学生,微尔啸的影响传承至今,仍然主导着病理学。
前面我们看到,施莱登、穆勒和施旺发现了细胞是有机体的组成单元,以此为基础,微尔啸重建了病理学。在这之前,这门学科的关注点几乎仅在器官的特定大体变化上,而从此以后,组织病理学和细胞病理学就成为了病理学必不可少的分支。
微尔啸给予病理学理论的推力延伸到学科实践中。虽然比法国和奥地利较晚认识到病理学在生物学和医学研究中的基础地位,但现在开始,德国在全国范围内设立病理学正教授席位,微尔啸建立的维尔茨堡和柏林研究所很快被这片国土上的所有顶尖大学复制。新的教席最初主要由微尔啸和罗基坦斯基的学生担任,但它们发展迅速,不久便能够独立自主,于是很快,“海德堡学院”、“布雷斯劳学院”等就进入了人们的视野。
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