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耶拉普拉加达·苏巴罗共同创立了被引用超过21,000次的磷测定法,是1929年最早报告ATP的人之一,并主持了莱德利实验室中关于叶酸、氨基蝶呤和金霉素的研究
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耶拉普拉加达·苏巴罗共同创立了被引用超过21,000次的磷测定法,是1929年最早报告ATP的人之一,并主持了莱德利实验室中关于叶酸、氨基蝶呤和金霉素的研究

插图:tuput

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苏巴罗与哈佛的赛勒斯·菲斯克(Cyrus Fiske)一起建立了1925年发表的磷测定法,并用它追踪肌肉中的磷酸肌酸和ATP。1940年起,他在莱德利实验室领导研究,他的团队研究了合成叶酸、西德尼·法伯(Sidney Farber)在白血病患儿身上试用的氨基蝶呤,以及抗生素金霉素。他于1948年8月去世,终年53岁。

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耶拉普拉加达·苏巴罗(Yellapragada Subbarow)和赛勒斯·菲斯克1925年在《生物化学杂志》上发表了《磷的比色测定》,这是一种根据颜色的深浅读出样品中磷酸盐含量的测定法。安基特·巴尔蒂(Ankit Bharti)和约盖什·马尔法蒂亚(Yogesh Marfatia)在《印度皮肤病、性病和麻风病学杂志》上写道,它的被引用次数超过21,000次,而Hektoen International在2013年10月统计的数字是22,547次。苏巴罗1895年1月12日生于比马瓦拉姆,在今天安得拉邦的西戈达瓦里县,后来成为纽约州莱德利实验室(Lederle Laboratories)的研究主管,他的团队在那里研究了叶酸、白血病药物氨基蝶呤和抗生素金霉素。

他的姓在文献中写作Subbarow、SubbaRow和Subba Row。本文用第一种。

从比马瓦拉姆到1923年的哈佛

巴尔蒂和马尔法蒂亚写道,苏巴罗出身泰卢固婆罗门家庭。他进入马德拉斯医学院,响应圣雄甘地在不合作运动中的号召,1920年8月起在那里穿土布长袍。他的外科教授M C 布拉德菲尔德(M C Bradfield)对此不满,苏巴罗拿到的是等级较低的内外科医师执照证书,而不是医学学士学位(MBBS)。这使他进不了马德拉斯医疗服务部门,于是他在马德拉斯阿育吠陀学院担任解剖学和生理学讲师,做到副院长。

一位来访的美国医生约翰·福克斯·肯德里克(John Fox Kendrick)鼓励他申请哈佛热带医学院。岳父的一笔贷款,加上MSN慈善机构三年里每年1,500卢比的奖学金,支付了这次远行。他的执照不够申请哈佛的奖学金或实习职位,所以他做夜班杂工,清洗便盆和尿壶,另外还打各种零工。

威廉·罗森(William Rosen)在他的抗生素史中把抵达美国的时间定为1923年。苏巴罗在1924年6月拿到热带医学文凭,进入哈佛医学院,奥托·福林(Otto Folin)教授把他分给了菲斯克,后者的任务是准确测量细胞、神经和骨组织中的磷。

磷测定法是怎么起作用的

比色测定法是向样品中加入化学试剂,根据显出的颜色读出目标物质的含量。拉克什纳·马哈詹(Lakshna Mahajan)等人在《印度临床生物化学杂志》的一篇社论中说,苏巴罗选择氨基萘酚磺酸作为反应中的还原剂。它是一种异构体,即同样的原子的另一种排列,比他最初试用的那一种更容易制备,而且可以从染料工业买到。他们报告说,颜色在不到一分钟内显出,对干扰物质的耐受度是旧试剂氢醌的十倍。

这个方法几十年里一直保持着地位。弗里茨·李普曼(Fritz Lipmann)1953年12月11日的诺贝尔演讲中,仍把测定磷酸盐描述为用“通常的菲斯克-苏巴罗法”。据巴尔蒂和马尔法蒂亚,苏巴罗在1929年6月的哈佛毕业典礼上取得博士学位。

1927年的磷酸肌酸,1929年的ATP

有了可靠的磷酸盐测定法,菲斯克和苏巴罗就可以问,磷在肌肉中以什么形式存在。《科学》杂志在1927年4月22日刊出了他们的论文《随意肌中“无机磷酸盐”的本质》。马哈詹等人概括了其发现:肌肉滤液中的磷酸盐,很大一部分不是游离磷酸盐,而是一种含等量肌酸和磷酸盐的化合物,它在肌肉收缩时分解,在恢复期重新合成。这个化合物就是磷酸肌酸。贝雷利·塞希(Beerelli Seshi)和马歇尔·利希特曼(Marshall Lichtman)把它描述为在需求很高的时候为肌肉和大脑供能。

ATP,即三磷酸腺苷,是细胞用来把能量从产生的地方运到消耗的地方的分子。塞希和利希特曼称它是代谢过程的主要能量来源,马哈詹等人把确定它特性的时间定在1929年。那一年的两篇论文关系到谁最先。卡尔·洛曼(Karl Lohmann)1929年8月在《自然科学》(Naturwissenschaften)杂志上发表了《论肌肉中的焦磷酸盐部分》(“Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel”)。菲斯克和苏巴罗的短文《肌肉和肝脏的磷化合物》于1929年10月18日刊于《科学》。

马哈詹等人写道,教科书把洛曼当作ATP的发现者,他的工作被认为受到了早先与菲斯克的讨论的影响,而且他也用了菲斯克-苏巴罗的技术。

一直没有等来的教职,以及1940年的莱德利

哈佛没有给苏巴罗正式的教职。罗森把原因归结为移民身份:作为英属印度来的移民,他在整个职业生涯里都必须以外国人身份登记,罗森称不授予终身教职是其中后果最重的一项。库蒂库帕拉(Kutikuppala)等人在《外科与医学年鉴》2025年的一篇综述中,把它归因于机构偏见和种族偏见,同时也提到他不循常规的研究方式和缺少正式资历。

1940年,他加入了位于纽约州珍珠河的莱德利实验室,这家公司自1930年起归农用化学品制造商美国氰胺公司所有。罗森称他是公司的研究主管。巴尔蒂和马尔法蒂亚报告说,莱德利开出的年薪是14,000美元,苏巴罗说,如果公司为他建一座研究楼,他愿意只拿一半。

叶酸、氨基蝶呤和最初的白血病缓解

叶酸是一种B族维生素,也叫维生素B9。1945年8月31日,《科学》发表了罗伯特·安吉尔(Robert Angier)和15位合作者的《与从肝脏分离的干酪乳杆菌因子相同的化合物的合成》,苏巴罗是合作者之一,排第七。巴尔蒂和马尔法蒂亚称,在他领导下的莱德利团队有了一种方法,可以在工业规模上分离和合成叶酸。

波士顿儿童医院的病理学家西德尼·法伯随后问,阻断这种维生素是否可能减缓白血病。库蒂库帕拉等人写道,法伯曾给白血病患儿服用叶酸,看到肿瘤生长加快,于是说服苏巴罗等人研制一种叶酸拮抗剂,即干扰这种维生素作用的化学物质。苏巴罗的小组合成了氨基蝶呤。1948年6月3日,法伯、L K 戴蒙德(L K Diamond)和合作者在《新英格兰医学杂志》上报告了用它治疗急性白血病患儿后出现的暂时缓解。巴尔蒂和马尔法蒂亚说,这篇论文感谢了苏巴罗和他的团队,塞希和利希特曼则把儿童急性白血病的首批缓解归功于他的工作。

据库蒂库帕拉等人,甲氨蝶呤是氨基蝶呤的一种改良形式。巴尔蒂和马尔法蒂亚描述了一份内部备忘录,苏巴罗在其中指示团队寻找毒性较小的化合物,由此得到了它。他们报告说,用早期的药物,病情曾得到控制的所有患者白血病都复发了,而印度的大多数临床医生开过甲氨蝶呤,它对银屑病便宜而有效。印度低价药背后的专利法,见印度如何成为世界药房。

一种丝虫病药物,和一种来自土壤的抗生素

巴尔蒂和马尔法蒂亚写道,1941年珍珠港遭袭击后,苏巴罗把抗寄生虫药物加进了莱德利的计划,以保护在热带亚洲的美军士兵。结果是乙胺嗪。《实验室与临床医学杂志》1947年的一篇论文《丝虫病的实验化疗III》,作者是雷金纳德·休伊特(Reginald Hewitt)和包括Y 苏巴罗在内的五位合作者,在棉鼠和狗身上试验了一种相关化合物对自然感染的丝虫病的作用。丝虫病是由寄生虫引起的疾病。巴尔蒂和马尔法蒂亚说,世界卫生组织承认乙胺嗪是预防和治疗这种病的主要药物。

莱德利当时也在寻找新的抗生素。罗森说,苏巴罗聘请了当时已年过七旬的植物病理学家本杰明·达格(Benjamin Duggar),两人开始在全世界收集土壤,士兵和水手从高加索到南美洲相距遥远的各个地方寄来样品。关于达格何时到来,说法不一,巴尔蒂和马尔法蒂亚说是1941年,罗森说是1944年。

1959年在密苏里大学桑伯恩田(Sanborn Field)立的一块标牌,记录了下一步。自1888年起种着梯牧草的23号地块,提供了威廉·阿尔布雷希特(William Albrecht)1945年8月寄给莱德利的十几份土壤样品中的一份,达格从中分离出了这种微生物。罗森称它是一种黄色的土壤微生物,一种放线菌,并说经过将近三年的试验,达格才宣布它,把它命名为金色链霉菌(Streptomyces aureofaciens,即“造金者”),药物则叫金霉素。它对革兰氏阳性菌和阴性菌都有作用,这是革兰氏染色法区分的两大类细菌。

各种说法对功劳的归属看法不一。密苏里的标牌把达格称为分离者。塞希和利希特曼说,苏巴罗领导了研发出第一种四环素的研究,金霉素属于四环素这一类抗生素。巴尔蒂和马尔法蒂亚写道,达格在纽约科学院的一次会议上介绍金霉素时,苏巴罗退居幕后,他大约两周后去世。索马塞卡尔(Somasekhar)给出的日期是1948年8月8日,享年53岁,巴尔蒂和马尔法蒂亚给出的是8月9日。

诺贝尔奖的记录显示了什么

塞希和利希特曼写道,苏巴罗没有获得诺贝尔奖。诺贝尔基金会的提名档案,在其逐年的名单中,医学奖1926年至1953年(档案只公布了截至1953年的医学奖)、化学奖1926年至1974年,没有列出对他或菲斯克的任何提名。洛曼在1952年的医学奖名单中出现了三次,每次提名人都是明斯特的不同教授。1953年的医学奖授予了汉斯·克雷布斯(Hans Krebs),表彰柠檬酸循环,和弗里茨·李普曼,表彰辅酶A。

另一些人把这个空缺解读为功劳没有记到该记的人头上。他的传记作者S P K 古普塔(S P K Gupta)2020年1月提出,苏巴罗没有得到应得的承认,据BioVoice报道,古普塔把这部分归因于英国科学界的支配地位和殖民地的种种限制。库蒂库帕拉等人写道,尽管教科书收录了他的工作,科学界在很大程度上忽视了它。优先权的记录则是交错的:洛曼的短文比菲斯克和苏巴罗的早大约两个月,教科书写的是洛曼,而共同做了肌肉研究的菲斯克,在档案中同样没有提名。关于一位确实获奖的印度出生的生物化学家,见哈尔·戈宾德·霍拉纳与遗传密码,关于印度科学中的另一个优先权问题,见C·V·拉曼与以他命名的效应。

印度如何纪念他

印度政府在1995年,也就是他诞辰一百周年那年,发行了面值1卢比的纪念邮票。M 索马塞卡尔是《印度教徒报商业线》的前副主编,他列举了海得拉巴尼扎姆医学科学研究所的一座半身像、贡图尔医学院的一尊雕像、莱德利研究实验室的一块牌匾和一座图书馆、国家营养研究所的一栋楼,以及海得拉巴大学和维沙卡帕特南的GITAM大学的礼堂。

德里的古鲁·戈宾德·辛格·因德拉普拉斯塔大学自2002年起每年举办一次苏巴罗纪念讲座。2020年1月,该校副校长宣布设立一项基金,使这场讲座成为永久性的,时间正好是苏巴罗的125周年诞辰,古普塔宣布为此捐出1 lakh卢比(Rs 100,000,即10万卢比)。

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资料来源与延伸阅读

  1. Nobel Prize nomination archive: overview and years covered
  2. Nobel Prize nomination archive: Karl Lohmann, nominee for Physiology or Medicine 1952 (nominator E Schütz)
  3. Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953: summary
  4. Fritz Lipmann, Nobel Lecture, 11 December 1953: Development of the Acetylation Problem, a Personal Account (PDF)
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  8. RB Angier and others, Synthesis of a compound identical with the L. casei factor isolated from liver, Science 102, 227 to 228 (31 August 1945), PubMed record
  9. S Farber, LK Diamond and others, Temporary remissions in acute leukemia in children produced by folic acid antagonist, 4-aminopteroyl-glutamic acid, New England Journal of Medicine 238, 787 to 793 (3 June 1948), PubMed record
  10. University of Missouri Archives: text of the Sanborn Field Plot 23 aureomycin marker (erected June 1959)
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  14. L Mahajan, S Saxena and PU Sarma, Phosphorus compounds: their discovery in biological world, Indian Journal of Clinical Biochemistry 33, 243 to 245 (2018)
  15. Beerelli Seshi and Marshall Lichtman, Yellapragada SubbaRow: a profile in greatness, Hektoen International
  16. William Rosen, excerpt from Miracle Cure: the creation of antibiotics and the birth of modern medicine (Viking), published by Popular Science
  17. M Somasekhar, The lesser known miracle man of drugs, Yellapragada Subbarow, Siasat (12 January 2024)
  18. BioVoice News: IP University to establish endowment in memory of biochemist Y Subbarow (16 January 2020)

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