正文 第20章 生命化學故事(7)(1 / 3)

當我們還是個小孩子的時候,我們的大腦以及中樞神經係統的其他部分都還很不完善。因而我們在好多方麵都還不能用大腦去有意識地調控我們對環境的生理及心理反應。不過,在白天燦爛的陽光下,我們總是情不自禁地想跑啊、跳啊、叫啊、嚷啊,隻想動個不停,卻很少有想瞌睡的念頭;而到了漆黑幽靜的夜裏,我們卻又不自覺地安靜下來,往往一不留神便睡倒在媽媽的懷裏。還有到了春天,我們總是在暖和的春風裏心情舒暢,而深秋的落葉,也莫名其妙地影響著我們幼小而單純的心緒……這些,我們並不是像我們長大了時那樣由大腦來調節,而是那尚未長成的大腦還暫時沒意識到心情對環境的需要,但我們卻總像是受著什麼奇妙的控製,好像幼小的軀體裏有什麼小精靈躲在裏麵發號施令,指揮著我們對環境作出心理反應,隻是我們並不知覺這個小精靈的存在而已。現代的科學揭開了這個秘密。原來我們體內真的有一種指揮我們幼小的軀體的小精靈,不過它不是別的什麼東西,而是一種化學物質。

在腦垂體的後下方,長著一個神秘的內分泌腺體——鬆果體。少兒時期,孩子們的鬆果體不斷地分泌出一種極小量的化學物質——Melatonin。就是這種化學物質,在我們大腦尚不健全的時候,不僅自作主張地為小孩子們管理著生物鍾,就像給他們一隻小鍾和一張寒暑節氣表一樣,告訴他們晝夜的變化和寒暑季節的交替,同時還往往使小孩子們長得白白胖胖的,極惹人喜愛,因此,在中文裏,Melatonin又被稱為褪黑激素。現在的研究成果表明,作為一種特殊的藥物,褪黑激素在人體神經分泌免疫調節方麵有著重要的應用價值,涉及生物鍾節律調節。性腺功能的穩定、抗炎、鎮痛、抗氧化及維持神經係統的正常活動等多個方麵,腫瘤、精神病、老年癡呆、衰老、肝炎等疾病也可能與褪黑激素的調節失衡有關。

如此神奇的小精靈,卻是一個結構相當簡單的化學物質,不信嗎?化學家們將它提純後,采用現代有機波譜法等先進的結構分析手段,已經將它的結構完全展示於世人的麵前。用化學結構式表示為:

CH3ONHCH2CH2NHCCH3O

它的名稱是N-乙酰基-5-甲氧基吲哚乙胺,左邊的主要部分是一個甲氧基吲哚環,右上方小的部分則是N-乙酰乙胺。其實,進入人體細胞內的微觀世界,我們會發現“主要”與“次要”正好與剛才的掉了個頭。

在人體細胞裏受褪黑激素作用的地方,蛋白質與其他分子裝配在一起,形成了一個奇特的“手套”:裏麵是空心的,起藥物作用的“按鈕開關”就裝在空心口袋裏;口的形狀很奇特,又很小,阻止著一般的“手”的伸入,卻又能讓特殊的“手”伸進去。當褪黑激素接近這隻手套時,巧奪天工的奇妙設計立即發生了作用:吲哚環上連著的“手”——CH2CH2NHCCH3O恰如其分地伸進了特製的“手套”,緊密貼合,從而啟動了作用開關,發動了一連串的生理作用過程;而這時,吲哚環隻能被拒於門外起點輔助的作用。這便是科學家們揭示的生理作用機理,這當中,身體內的蛋白質與其他分子構成的“手套”被稱為“受體分子”,而藥物分子的關鍵部分官能團:CH2CH2NHCCH3O則成了開啟生理大門的神奇之“手”。也正是有了這部分關鍵的結構,藥物分子才可能與受體分子發生“手”與“手套”的作用,藥物也才有了這種獨特的效果。

這便是藥物化學中官能團與受體分子的結合作用過程:特定的“手”與“手套”的貼合過程。這當中顯示的,便是藥物的結構與功效的關係。“手套”是定作好的,藥物分子隻有具備一隻特殊形狀與尺寸的“手”才可能與它結合而產生生理作用;“手”大了或形狀不符,結構錯了,便不會具有這種特殊的生理功效。

在這裏,我們還隻看了起決定作用的關鍵結構——CH2CH2NHCCH3O部分。吲哚環不是決定性的,但它的輔助作用卻也不能忽視。它使整個分子形成了相對穩定的一個整體,可以在人體內的運輸等過程中保持整個分子的形狀與結構,“手”也正是長在了吲哚環這個“人”身上才具有了“手”的功能。因而,它們所形成的整體結構與它獨特的功效並不能“完全”分離,科學家們對這個藥物的研究,也沒有忽略這個“人”的整體。想象力在這裏又一次給化學家們提供了廣闊的天地:“手”的結構定了,要是長在另一個相似的“人”身上,還會有這種生理功能嗎?