从1910年开始,科学家们通过大量的人体生理学观察发现了血小板的一些秘密。比如,在没有任何疾病的情况下,血小板的数量在任何个体中都是保持相对稳定的[8,9];再比如,健康的个体之间血小板的数量也并不是完全相同而是变化很大(140×109/L -450×109/L)[10]……
而这些种种结果也都在表明着一种可能:血小板的生成或许是受某些因素调节的。不过“可能”终归只是一种猜测而已,怎么找到它,却是一个值得思考的问题。
1948年,促红细胞生成素(EPO)的发现给试图寻找调节血小板生成的科学家们带来了一丝希望。既然血液中存在一种调节红细胞生成的EPO,那是不是同样也存在一种调节血小板生成的因子呢?
就在大家很不确定的时候,1958年一位叫Endre Kelemen的匈牙利血液学家站了出来,信誓旦旦地宣布了血液中一定存在一种调节血小板生成的促血小板生成素(TPO)[11]。
▲ Endre Kelemen
不过要怎么找到它呢?
这在科学家们看来并不是什么世纪大难题,毕竟EPO的提纯方法已经摆在那里了嘛。既然两者同样存在于血液里,又同样为促血生成因子,那按照提纯EPO方法来提纯TPO不就行了。
可惜天不如人愿,提纯TPO的工作并没有他们想像的那么简单!从动物的尿液里提取了多次之后,科学家们最终都失败了[12]。
这到底是怎么回事呢?难道科学家们的想法错了?这对于他们来说也是百思不得其解的问题。不过现在看来,这些现象并不难解释。
首先,肝脏才是产生TPO的主要部位,虽然肾脏也能产生,但是毕竟量少;其次就是EPO和TPO两者的分子大小了,EPO的分子量是18kD,TPO是94kD,所以EPO能简单地通过肾脏过滤,而TPO却不行[13];最后,再来说一说两者的浓度,正常情况下TPO的浓度是EPO浓度的千分之一[14,15],就算前面两点都行得通,那从等量的尿液里提取出TPO来也是难上加难的事呀。
从尿液里提纯TPO的方法失败了,那还有什么其他办法吗?科学家们也是一筹莫展。提纯TPO的工作像是被人点了穴一样,再也没了什么动静。
30年后,直到1992年,科学家在一只患有骨髓增生性白血病的小鼠身上发现了原癌基因c-mpl后,TPO的研究才取得了巨大的进展。
有时候科学还挺奇妙的,看似一个不相关的发现却能对另一个领域产生催化作用。而这一切的一切都要感谢一只老鼠。
1992年,研究人员在一只感染了骨髓增生性白血病病毒(MPLV)的小鼠身上发现了一个原癌基因c-mpl[16,17]。原癌基因多了去了,这个原癌基因有什么特别之处呢?
原来研究人员发现这个原癌基因编码的c-Mpl蛋白具有与TPO受体相同的所有特征[18]。既然一把锁只能配一把钥匙,那找到c- Mpl的配体是不是就能找到相应的TPO了?
▲ 插画:奇点插画师王爽
于是顺着这个思路,研究人员猜想c-Mpl配体应该就是TPO了。这下好说了,那就直接找c-Mpl配体呗。知道了c-mpl基因,想要找到c-Mpl配体还不是顺藤摸瓜的事嘛。
研究人员首先通过基因克隆技术克隆出了大量的c-mpl基因,然后让其表达出c-Mpl蛋白,这样一来不就能找到大量的c-Mpl配体了嘛。
看似简单的事情,当真做起来却没那么容易。从开始克隆c-mpl基因到最后找到c-Mpl配体,科学家们用了整整两年的时间。
c-Mpl配体是找到了,那它到底是不是TPO呢?科学家又进行了一项试验。
研究人员将c-Mpl配体加入到剔除了巨核细胞集落刺激因子(MEG-CSF)(一种可以调节巨核系祖细胞的生长的因子)的血小板减少的血浆中,结果发现血小板的数量确实升高了。
没错,c-Mpl配体就是TPO了!
TPO提取的成功,吸引了许多实验室前来研究并分离、提纯TPO,但大多数实验室都失败了,最终只有5家独立的实验室取得了成功[19-21],其中有美国的安进公司(全球最大生物制药企业之一)和基因泰克公司(生物医药领域的开创者)。