辉煌、衰落、质疑与正名:甲状腺与碘的 “爱恨情仇”

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是人体必需的矿物质,用以生产甲状腺激素(T3和T4),从而调控人体的新陈代谢。碘对于甲状腺而言是必不可少的,缺碘会使T3和T4的合成量减少,地方性缺碘常常导致甲状腺肿成为地方性疾病,严重缺碘地区的人还会患先天性甲减。
在科学史上,碘的发现源于一个 “无心插柳” 的意外:科学家在操作中倒多了硫酸,一团紫色的蒸汽便因此冉冉升起……
有趣的是,碘在甲状腺的治疗史上经历了辉煌、衰落、质疑与正名,与甲状腺演绎了一场精彩的 “爱恨情仇”。

甲宝玉 | 撰文

碘的意外发现之旅
甲状腺是人体非常重要的一个器官,碘元素是人体必需的微量元素,是合成甲状腺激素的主要 “原料”。碘的多少与甲状腺疾病的关系十分密切:摄入太多容易引起甲亢,摄入不足容易引起甲减。
有趣的是,历史上有关碘的发现,完全是一场美丽的意外。
1811年,法国化学家伯纳德·库尔图瓦(Bernard Courtois)正在提取制造火药硝石需要的钠盐——碳酸钠(Na2CO3),它可以从海藻中被分离出来。

伯纳德·库尔图瓦(Bernard Courtois)图源:gw.geneanet.org

当他将海藻灰溶液和硝酸钠混合,正准备进行下一步的蒸发时,不慎将硫酸倒多了,过量的硫酸让海藻灰溶液呈现出了一副奇异的现象:一团紫色的蒸汽冉冉升起,看起来十分美丽,但味道却十分呛鼻。

碘可以升华成为紫色的气体 图源:wikipedia

随后,库尔图瓦发现这种紫色蒸汽遇冷后变成了紫黑色的颗粒状固体。
库尔图瓦被这一颗颗神秘的紫色颗粒物吸引住了,他怀疑这是一种未知的新元素。但当时的他没有经济条件去开展试验,于是他把样本交给了他的几位物理学和化学家朋友。这些科学家在经历了几番对这个神秘物质的研究和讨论后,终于确定这是新的元素——碘。1813年11月29日,他们正式宣告了碘元素的诞生。
至此,碘走到了世人眼前,关于碘的研究和应用也逐渐拉开帷幕。

海绵治甲肿是碘在起作用?

虽然碘是19世纪才正式被发现和命名的,但有关碘的传说,早在公元前就流传开了。

早在公元前1600年起,中国古人就已经知道通过食用烧焦的海绵和海藻来治疗甲状腺肿。在西方,公元前40年时阿尔卑斯山附近的居民也会使用烧焦的海藻来治疗甲状腺肿。
所以不难看出,虽然那个时候碘的身份还未被揭晓,但是它早已默默地在人们的食谱/药谱中初露头角了。
直到19世纪碘元素被正式发现后,人们才开始真正探索它来自哪里,以及它与甲状腺之间的关系。
19世纪初期,瑞士流行着一种很常见、但病因不明的疾病——甲状腺肿。民众对于这种疾病充满了未知和恐惧。当时,日内瓦医学博士让·弗朗索瓦·科因特(Jean-François Coindet)第一个意识到了碘可以成功治疗甲状腺肿。
为了证明自己的猜想,科因特选择用海绵来进行检测,发现海绵里面确实含有碘成分。后来他放弃了使用海绵、海藻等产品,直接使用碘来治疗甲状腺肿,在当地的患者群体中取得了较好的疗效。
1820年,科因特在瑞士发表了演讲,提出碘本身可能就是烧焦的海绵中能治疗甲状腺肿的活性成分。
这个发现一石惊起千层浪,他的论文迅速在欧洲各地被转载,包括伦敦医学杂志也翻译转载了他的研究。用碘来治疗甲状腺疾病的方法就这样被推广开来。
从此,碘正式进入了医学史。

碘:都怪哥太红,人红是非多

世事难料的是,碘的一夜成名,也给它带来了许多是非——碘能治疗甲状腺疾病的功能逐渐被 “神化” 了。
由于碘对于甲状腺肿的治疗效果很好,并且当时人们不需要处方就能买到碘,因此有一些胆大的日内瓦人推断:如果少量碘是好的,那么大量碘就更好了,多多益善。
有了这样的想法,一些当地人就开始在脖子上挂一小瓶碘酒,一有冲动就喝一小口。结果,让科因特懊恼的事出现了——一部分经常喝碘酒的人逐渐出现了体重下降、心悸及震颤、食欲持续增加等症状。
第二年,也就是1821年,科因特报告了这些不寻常的病症。虽然我们现在知道这些病人是因为过量补充碘导致他们患上了甲亢,但当时这种疾病还未被发现和定性,所以在那时,碘的名声开始逐渐变差,有一部分人认为它是有毒的。
但这样的质疑声很快就被碘的光芒掩盖,来自各地的科学家纷纷开始推荐用碘来预防和治疗甲状腺疾病。
1825年,法国化学家让·巴蒂斯特·布辛戈(Jean Baptiste Boussingault)从安第斯山脉的天然盐中检测出了碘,他建议用碘盐来预防和治疗地方性甲状腺肿,这是碘第一次在天然的盐中被发现。
到了1829年,法国医生让·纪尧姆·奥古斯特·卢戈尔(Jean Guillaume Auguste Lugol)建议使用碘化钾制成的碘水溶液来治疗颈部淋巴硬化(颈部出现肿块)。
此后的几十年中,不断涌现出科学家和医生论证碘对于甲状腺肿有预防和治疗作用,碘的 “身价” 也因此越来越高。直至1895年,德国化学家欧根·鲍曼(Eugen Baumann)在甲状腺中检测到高浓度碘的存在,并指出动物的甲状腺提取物能治疗人们的甲减正是因为提取物中含碘。
至此,碘被证明了在甲状腺中是天然存在的成分,是治疗甲状腺疾病的 “天然良方”。
也是从这个时候开始,碘的作用进一步被疯狂地夸大。在随后的很多年里,碘成了民众眼中的神药,几乎是临床上的每种疾病都要试一试,看能不能用碘解决问题。

碘的 “万能性” 直到20世纪初才被公开质疑。

♦ 质疑后的正名

对碘的神奇性最有力的公开质疑,来自一名著名的瑞士外科医生西奥多·科赫(Theodor Kocher)。

西奥多·科赫(Theodor Kocher)图源:wikipedia

在科赫的从医生涯中,他是非常典型的 “手术派” 医生。1883年,他报告了执刀的前100例甲状腺切除术;1906年增加到3000例;1909年,他描述了其在4250例甲状腺肿手术方面的经验,死亡率低至0.5%。同年11月,科赫因其在甲状腺生理学、病理学和外科手术方面的工作而被授予诺贝尔生理学或医学奖
就是这样一位手术派医生,在19世纪凭借精湛的医术将外科手术的死亡率拉低了许多——当时外科手术死亡率为75%,而他操刀的手术死亡率仅为0.5%,主张用手术治疗甲状腺疾病的他,公开表明碘无法治疗甲亢。
也是因为科赫有获得诺奖的经历,当时许多临床医生在得知他的观点后,放弃了用碘,转而用手术来治疗甲亢。

颁发给科赫的诺贝尔奖证书

19世纪晚期时,科赫发现,完全切除甲状腺可能导致由甲状腺激素缺乏引起的克汀病症(当时他称为 “甲状腺恶病质”)。
当时,科赫精湛的手术技巧让刀下的甲状腺被切除得非常干净,而他在随访病人的过程中也发现他们出现了身体机能衰退的现象,这些积累对后人认识甲状腺的生长、发育和代谢是至关重要的。
总的来说,在发现碘的第一个世纪中,碘不仅被用在甲状腺疾病方面,甚至还用在了许多其他广泛的临床疾病上(比如瘫痪、腹泻、淋巴结核等)。直至1917年至1924年,食盐碘化才作为一项控制甲状腺肿的公共措施在美国施行。
据医学博士盖伊·E·亚伯拉罕(Guy E. Abraham)在综述中的介绍,食盐碘化能显著降低补充人群单纯性甲状腺肿的发病率。学者认为,适量补碘可以预防克汀病、地方性甲状腺肿和甲状腺功能减退症。

一些富含碘的食物 图源:istockphoto.com

我国从1995年开始实施全民补碘计划,到2005年已经成功消除了地方性碘缺乏病。随着食盐加碘在全球的普及,碘缺乏症在许多国家都已经成为了过去式。
现在,碘更多是作为一种人体定期补充的元素,碘的同位素也在医疗领域发光发热。从19世纪初开始,碘与甲状腺的 “不解之缘” 延续至今,从未结束。

➽ 参考资料:

1.Thyroid History Timeline | American Thyroid Association

2.It's Elemental - The Element Iodine (jlab.org)

3.Discovery and Early Uses of Iodine | Journal of Chemical Education (acs.org)

4.https://www.thyroid.org/wp-content/uploads/timeline/sawin-discoverers-thyroid-landmarks-coindet.pdf

5.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3509517/

6.https://www.eurothyroid.com/about/met/coindet.html

7.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2868208/

8.https://web.archive.org/web/20130718164615/http://www.jameslindlibrary.org/illustrating/articles/towards-endocrinology-theodor-kochers-1883-account-of-the-un

9.Abraham, G.E., The history of iodine in medicine. Part 1: From Discovery to Essentiality. The Original Internist, 13(1):29-36, 2006.

10.https://www.optimox.com/content/Iodine%20Research%20Resources/IOD16.pdf

11.https://www.eurothyroid.com/about/met/kocher.html

12.Kocher_ABEM_2009.pdf (thyroid.org)

是人体必需的矿物质,用以生产甲状腺激素(T3和T4),从而调控人体的新陈代谢。碘对于甲状腺而言是必不可少的,缺碘会使T3和T4的合成量减少,地方性缺碘常常导致甲状腺肿成为地方性疾病,严重缺碘地区的人还会患先天性甲减。
在科学史上,碘的发现源于一个 “无心插柳” 的意外:科学家在操作中倒多了硫酸,一团紫色的蒸汽便因此冉冉升起……
有趣的是,碘在甲状腺的治疗史上经历了辉煌、衰落、质疑与正名,与甲状腺演绎了一场精彩的 “爱恨情仇”。

甲宝玉 | 撰文

碘的意外发现之旅
甲状腺是人体非常重要的一个器官,碘元素是人体必需的微量元素,是合成甲状腺激素的主要 “原料”。碘的多少与甲状腺疾病的关系十分密切:摄入太多容易引起甲亢,摄入不足容易引起甲减。
有趣的是,历史上有关碘的发现,完全是一场美丽的意外。
1811年,法国化学家伯纳德·库尔图瓦(Bernard Courtois)正在提取制造火药硝石需要的钠盐——碳酸钠(Na2CO3),它可以从海藻中被分离出来。

伯纳德·库尔图瓦(Bernard Courtois)图源:gw.geneanet.org

当他将海藻灰溶液和硝酸钠混合,正准备进行下一步的蒸发时,不慎将硫酸倒多了,过量的硫酸让海藻灰溶液呈现出了一副奇异的现象:一团紫色的蒸汽冉冉升起,看起来十分美丽,但味道却十分呛鼻。

碘可以升华成为紫色的气体 图源:wikipedia

随后,库尔图瓦发现这种紫色蒸汽遇冷后变成了紫黑色的颗粒状固体。
库尔图瓦被这一颗颗神秘的紫色颗粒物吸引住了,他怀疑这是一种未知的新元素。但当时的他没有经济条件去开展试验,于是他把样本交给了他的几位物理学和化学家朋友。这些科学家在经历了几番对这个神秘物质的研究和讨论后,终于确定这是新的元素——碘。1813年11月29日,他们正式宣告了碘元素的诞生。
至此,碘走到了世人眼前,关于碘的研究和应用也逐渐拉开帷幕。

海绵治甲肿是碘在起作用?

虽然碘是19世纪才正式被发现和命名的,但有关碘的传说,早在公元前就流传开了。

早在公元前1600年起,中国古人就已经知道通过食用烧焦的海绵和海藻来治疗甲状腺肿。在西方,公元前40年时阿尔卑斯山附近的居民也会使用烧焦的海藻来治疗甲状腺肿。
所以不难看出,虽然那个时候碘的身份还未被揭晓,但是它早已默默地在人们的食谱/药谱中初露头角了。
直到19世纪碘元素被正式发现后,人们才开始真正探索它来自哪里,以及它与甲状腺之间的关系。
19世纪初期,瑞士流行着一种很常见、但病因不明的疾病——甲状腺肿。民众对于这种疾病充满了未知和恐惧。当时,日内瓦医学博士让·弗朗索瓦·科因特(Jean-François Coindet)第一个意识到了碘可以成功治疗甲状腺肿。
为了证明自己的猜想,科因特选择用海绵来进行检测,发现海绵里面确实含有碘成分。后来他放弃了使用海绵、海藻等产品,直接使用碘来治疗甲状腺肿,在当地的患者群体中取得了较好的疗效。
1820年,科因特在瑞士发表了演讲,提出碘本身可能就是烧焦的海绵中能治疗甲状腺肿的活性成分。
这个发现一石惊起千层浪,他的论文迅速在欧洲各地被转载,包括伦敦医学杂志也翻译转载了他的研究。用碘来治疗甲状腺疾病的方法就这样被推广开来。
从此,碘正式进入了医学史。

碘:都怪哥太红,人红是非多

世事难料的是,碘的一夜成名,也给它带来了许多是非——碘能治疗甲状腺疾病的功能逐渐被 “神化” 了。
由于碘对于甲状腺肿的治疗效果很好,并且当时人们不需要处方就能买到碘,因此有一些胆大的日内瓦人推断:如果少量碘是好的,那么大量碘就更好了,多多益善。
有了这样的想法,一些当地人就开始在脖子上挂一小瓶碘酒,一有冲动就喝一小口。结果,让科因特懊恼的事出现了——一部分经常喝碘酒的人逐渐出现了体重下降、心悸及震颤、食欲持续增加等症状。
第二年,也就是1821年,科因特报告了这些不寻常的病症。虽然我们现在知道这些病人是因为过量补充碘导致他们患上了甲亢,但当时这种疾病还未被发现和定性,所以在那时,碘的名声开始逐渐变差,有一部分人认为它是有毒的。
但这样的质疑声很快就被碘的光芒掩盖,来自各地的科学家纷纷开始推荐用碘来预防和治疗甲状腺疾病。
1825年,法国化学家让·巴蒂斯特·布辛戈(Jean Baptiste Boussingault)从安第斯山脉的天然盐中检测出了碘,他建议用碘盐来预防和治疗地方性甲状腺肿,这是碘第一次在天然的盐中被发现。
到了1829年,法国医生让·纪尧姆·奥古斯特·卢戈尔(Jean Guillaume Auguste Lugol)建议使用碘化钾制成的碘水溶液来治疗颈部淋巴硬化(颈部出现肿块)。
此后的几十年中,不断涌现出科学家和医生论证碘对于甲状腺肿有预防和治疗作用,碘的 “身价” 也因此越来越高。直至1895年,德国化学家欧根·鲍曼(Eugen Baumann)在甲状腺中检测到高浓度碘的存在,并指出动物的甲状腺提取物能治疗人们的甲减正是因为提取物中含碘。
至此,碘被证明了在甲状腺中是天然存在的成分,是治疗甲状腺疾病的 “天然良方”。
也是从这个时候开始,碘的作用进一步被疯狂地夸大。在随后的很多年里,碘成了民众眼中的神药,几乎是临床上的每种疾病都要试一试,看能不能用碘解决问题。

碘的 “万能性” 直到20世纪初才被公开质疑。

♦ 质疑后的正名

对碘的神奇性最有力的公开质疑,来自一名著名的瑞士外科医生西奥多·科赫(Theodor Kocher)。

西奥多·科赫(Theodor Kocher)图源:wikipedia

在科赫的从医生涯中,他是非常典型的 “手术派” 医生。1883年,他报告了执刀的前100例甲状腺切除术;1906年增加到3000例;1909年,他描述了其在4250例甲状腺肿手术方面的经验,死亡率低至0.5%。同年11月,科赫因其在甲状腺生理学、病理学和外科手术方面的工作而被授予诺贝尔生理学或医学奖
就是这样一位手术派医生,在19世纪凭借精湛的医术将外科手术的死亡率拉低了许多——当时外科手术死亡率为75%,而他操刀的手术死亡率仅为0.5%,主张用手术治疗甲状腺疾病的他,公开表明碘无法治疗甲亢。
也是因为科赫有获得诺奖的经历,当时许多临床医生在得知他的观点后,放弃了用碘,转而用手术来治疗甲亢。

颁发给科赫的诺贝尔奖证书

19世纪晚期时,科赫发现,完全切除甲状腺可能导致由甲状腺激素缺乏引起的克汀病症(当时他称为 “甲状腺恶病质”)。
当时,科赫精湛的手术技巧让刀下的甲状腺被切除得非常干净,而他在随访病人的过程中也发现他们出现了身体机能衰退的现象,这些积累对后人认识甲状腺的生长、发育和代谢是至关重要的。
总的来说,在发现碘的第一个世纪中,碘不仅被用在甲状腺疾病方面,甚至还用在了许多其他广泛的临床疾病上(比如瘫痪、腹泻、淋巴结核等)。直至1917年至1924年,食盐碘化才作为一项控制甲状腺肿的公共措施在美国施行。
据医学博士盖伊·E·亚伯拉罕(Guy E. Abraham)在综述中的介绍,食盐碘化能显著降低补充人群单纯性甲状腺肿的发病率。学者认为,适量补碘可以预防克汀病、地方性甲状腺肿和甲状腺功能减退症。

一些富含碘的食物 图源:istockphoto.com

我国从1995年开始实施全民补碘计划,到2005年已经成功消除了地方性碘缺乏病。随着食盐加碘在全球的普及,碘缺乏症在许多国家都已经成为了过去式。
现在,碘更多是作为一种人体定期补充的元素,碘的同位素也在医疗领域发光发热。从19世纪初开始,碘与甲状腺的 “不解之缘” 延续至今,从未结束。

➽ 参考资料:

1.Thyroid History Timeline | American Thyroid Association

2.It's Elemental - The Element Iodine (jlab.org)

3.Discovery and Early Uses of Iodine | Journal of Chemical Education (acs.org)

4.https://www.thyroid.org/wp-content/uploads/timeline/sawin-discoverers-thyroid-landmarks-coindet.pdf

5.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3509517/

6.https://www.eurothyroid.com/about/met/coindet.html

7.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2868208/

8.https://web.archive.org/web/20130718164615/http://www.jameslindlibrary.org/illustrating/articles/towards-endocrinology-theodor-kochers-1883-account-of-the-un

9.Abraham, G.E., The history of iodine in medicine. Part 1: From Discovery to Essentiality. The Original Internist, 13(1):29-36, 2006.

10.https://www.optimox.com/content/Iodine%20Research%20Resources/IOD16.pdf

11.https://www.eurothyroid.com/about/met/kocher.html

12.Kocher_ABEM_2009.pdf (thyroid.org)

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