本周Nature刊登了Goeddel等发表的成功地鉴定出γ干扰素基因,并在细菌,猴子细胞中成功地表达了人γ干扰素的克隆cDNA序列的论文,这是干扰素研究史上的又一重要里程碑。自从于1965年发现了一种“类似干扰素物质”以来,在确定这种物质的细胞来源,诱生剂范围,理化性质,及其作用和提纯方面均取得了很大的进展。这种物质现称为γ干扰素,以区别于具有不同的细胞来源、物理特性和抗原性的α干扰素和β干扰素。
作为对大量的促细胞分裂剂,细菌,病毒抗原,同种细胞和直接作用于淋巴细胞表面决定子的抗血清作出反应的结果,淋巴细胞产生出γ干扰素。现已制得每毫克比活性高于107单位的γ干扰素。
在诱导出同样的酶,同样的肽,在抗病毒、免疫调节,抗肿瘤等干扰素的基本功能方面,三种干扰素是相同的。
近来在卵母细胞里分离和转译了γ干扰素的信使核糖核酸(mRNA),为今后运用DNA重组技术生产干扰素铺平了道路。
γ干扰素基因的克隆使得不限量地产生γ干扰素成为可能,并能导致对γ干扰素的进化史,对它的三级结构,对它的一级结构与其功能和物理性质之间的关系,以及γ干扰素的遗传控制等方面的深入了解。Goeddel证实γ干扰素的分子量为17100。
对各种干扰素的一级氨基酸序列进行比较,α干扰素族成员中有80%是同源的,α干扰素族和β干扰素族有30%是同源的。我认为这是有趣的,但也是令人不解的,虽然α干扰素,β干扰素,γ干扰素有相同的生物作用范围,同源性却如此地不明显。可是我在用Goeddel的γ干扰素序列和一些α干扰素重组体的序列进行对比观察时,在整个序列中我发现了单一氨基酸同源性的一个确切模式,仅仅是最稳定氨基酸的位置更换而已。
更令人感兴趣的事实是,观察α干扰素和β干扰素的三级结构模式,整个保存区域就聚集在裸露的β层,β层连接分子的四个大致平行的假想的α螺旋片断,或聚集在α螺旋范围一侧的外表面。
第21号染色体能控制对所有干扰素的反应,但近来的证据提示,γ干扰素的受体与其它干扰素的受体可能不同。然而可能存在不同受体,各种干扰素的结合区域可能是不同的,保存区域可能是γ干扰素作用的重要决定因素。
作为一种抗病毒抗肿瘤和免疫反应调节物质,γ干扰素的前景引起了人们极度的重视和热切的期望。与其它干扰素相比,γ干扰素的效果如何?—些病例显示γ干扰素的效果比其它干扰素好,而另一些数量相当的病例则证实不了这种区别。γ干扰素的效力测定取决于它的均匀提纯度。希望不久的将来能制订出γ干扰素的国际标准单位以便能以共同的准绳来评价各种γ干扰素制剂。
γ干扰素不仅引起科学界的兴趣,而且也引起了商业界的巨大兴趣。现在大批商业性实验室,民间实验室和大学所属的实验室纷纷以常规的方法或以DNA重组技术大规模地生产γ干扰素就是佐证。许多投资的目的是积累足量的γ干扰素以备日后对患有恶性或传染性疾病的病人以及免疫功能缺乏的病人作临床试验之用。
仍需对γ干扰素进行大量研究。要测定各种诱生剂诱导的γ干扰素的一级、二级、三级结构,以了解它们的异同情况。控制γ干扰素产生的染色体,控制γ干扰素反应的第21号染色体基因的核苷酸序列也要予以测定。还要确定γ干扰素的生化作用和它在细胞水平,遗传水平上的诱导方法。要知道γ干扰素生产中的异常情况和原因,阐明γ干扰素对各种疾病的作用机理,确定病毒对γ干扰素抗病毒活性的感受程度。最后还要确定γ干扰素抑制人体各种肿瘤生长的方式和程度,以使γ干扰素发挥最大的潜在治疗作用。
[江世亮译自Lois B,Epstein文,原载Nature,1982年295卷]
人的直立姿势的调节
由于人体是由为数众多的活动关节所组成,其重量中心高于支点,而支承外形的面积却很小,所以保持人的自然直立姿势是一项极为重要的课题;解决这课题,需要牵动一系列的反射链。在苏联科学院信息传递问题研究所B.C. 古尔芬克里(B. C.Гурфинк?ль)和日本旭川医学院C. 莫利(Мори)联合写的著作中,介绍了他们对上述课题所做的实验:在人所站立的支承平台上作节奏性的不同频率的前后倾斜,把膝肌在此条件下产生的电活性、胫关节中的角度变化以及人体各点的运动状况都记录下来。可以确定,胫关节中的角度变化在相位上同平台的运动相吻合。在平台的运动同人体及头部的摆动之间有一个相位移动,该移动取决干扰乱作用的频率。研究人员改变这个相位移动时发现,膝肌电活性有节律地发动,在相位上同人体及头部的偏斜相吻合,而同胫关节中的角度无关。在胫关节定位的条件下,虽然关节中的角度没有变化,而膝肌的节律活性仍保持稳定的肌肉的活性,继续同人体移动交互作用。与此不同的是,在人体定位时,正如作者早先指出的那样,肌肉的活性变成不可调节的了。当身体的摆动频率的扰乱作用的频率不符合时,膝肌的活性会根据身体的摆动频率而自行调节,而不是根据扰乱的频率来调节。这些结果同过去的说法有矛盾。
众所周知,肌肉的拉力是由于它的收缩所引起的,即所谓拉力反射,它是在脊髓的水平上实现的。根据经典的观点,人体位置的稳定靠那些局部的拉力反射系统去实现,这些局部拉力反射靠中枢神经系统根据内耳腔的和视神经的信息来协调一致。这意味着起主要作用的是头部位置的信息,而其次是个别有关肌肉长度的信息。具有特别意义的是,膝肌的拉力反射在胫关节中的角度变化时出现,而又稳定胫关节中的角度。
根据B. C. 古尔芬克里(Гурфинкель)及其同事所得之数据,膝肌的活性同胫关节中的角度、同头部位置无关。这就是说,直立状态的稳定与否,既同肌肉的局部拉力无关,也同内耳腔和视神经所受影响无关。在保持直立状态中主要的调节对象是身躯。研究人员认为,有关身躯位置的信息是由脊柱的腰部受器传递的,也可能是足蹠受器传递的。不过,这种预计尚未经实验证明。
[水才,大智译自Прuроòα,1982年第4期]