胰島素的發(fā)現(xiàn)，醫(yī)學(xué)史里程碑事件

周潔

提起20世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)，人們會(huì)想到相對(duì)論、人工智能、青蒿素......其實(shí)，胰島素被發(fā)現(xiàn)，同樣值得被后人銘記—— 1921年4月15日，加拿大醫(yī)生班廷與貝斯特一同發(fā)現(xiàn)了胰島素。后來(lái)，班廷在多倫多大學(xué)與蘇格蘭生理學(xué)家麥克勞德合作，獲得治療糖尿病效果穩(wěn)定的激素。他和麥克勞德兩人因發(fā)現(xiàn)胰島素而共獲1923年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

胰島素的發(fā)現(xiàn)，讓糖尿病這種古老的疾病終于有了治療方法，胰島素自身在近百年中的不斷進(jìn)步，更是改變了無(wú)數(shù)糖尿病患者的命運(yùn)。

偶然的發(fā)現(xiàn)

早在一千五百年前，古埃及就出現(xiàn)了對(duì)糖尿病患者“體重快速下降和頻繁小便”的癥狀描述。我國(guó)東漢名醫(yī)張機(jī)在《金匱要略》中，也以“消渴癥”描述糖尿病的相關(guān)癥狀。盡管認(rèn)識(shí)糖尿病的歷史非常悠久，但一直以來(lái)，人們卻沒有任何應(yīng)對(duì)方法。

當(dāng)時(shí)糖尿病唯一有效果的治療方法是“饑餓療法”，盡可能限制糖尿病患者的飲食攝入，但即便如此，I型糖尿病患者的平均壽命仍然不到一年。

在發(fā)現(xiàn)胰島素之前，班廷的經(jīng)歷平平無(wú)奇，1917年他從多倫多大學(xué)畢業(yè)，連完整的醫(yī)學(xué)訓(xùn)練都沒有就被征召入伍成為陸軍醫(yī)官。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，他回國(guó)也沒能找到像樣的工作，只能到一個(gè)邊遠(yuǎn)的小鎮(zhèn)開了個(gè)診所，慘淡經(jīng)營(yíng)。為了糊口，他又兼職了一份醫(yī)學(xué)院講師的工作，關(guān)于糖尿病的知識(shí)就是這一時(shí)期給學(xué)生上課現(xiàn)學(xué)現(xiàn)講的。

1920年10月30日，班廷備課時(shí)讀到一份病例，一個(gè)病人的胰臟導(dǎo)管被結(jié)石堵塞之后，分泌消化酶的消化腺萎縮了，可是胰島細(xì)胞卻依然存活良好。這次偶然的閱讀間接將胰島素帶到了人們的面前。

班廷與助手貝斯特一同發(fā)現(xiàn)了胰島素。

此前，俄國(guó)科學(xué)家巴普洛夫已經(jīng)通過(guò)對(duì)狗的瘺管手術(shù)研究了食物與消化液之間的關(guān)系并確認(rèn)了胰臟分泌物的消化功能。后來(lái)，德國(guó)科學(xué)家梅林和明科斯基又在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，胰臟被切除的狗，尿液是含糖分的，也就是說(shuō)，沒有胰臟的狗，患上了糖尿病。

但如何從胰臟中提取這種神秘的激素呢？這個(gè)問題難倒了很多科學(xué)家。班廷卻從這個(gè)偶然發(fā)現(xiàn)的病例中想到：要是模仿結(jié)石阻塞的狀況，把狗的胰臟導(dǎo)管用手術(shù)結(jié)扎，等消化腺萎縮之后，再提取神秘激素不就行了么！

萌生了這個(gè)想法之后，班廷立刻開始著手實(shí)施。多倫多大學(xué)生理系麥克勞德教授向他伸出了援助之手，班廷獲得了一間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)月的使用權(quán)、助手貝斯特以及10條實(shí)驗(yàn)用犬。

班廷的實(shí)驗(yàn)并不順利，一開始就有7條狗在切除和結(jié)扎的過(guò)程中死去。這10條實(shí)驗(yàn)犬上，他們一共注射了75次以上的胰島素提取液，終于，一條狗的血糖含量恢復(fù)到了正常水平。

不過(guò)，按照他們當(dāng)時(shí)的提取方法，一條糖尿病狗所需的“島素”需要五條健康狗的生命，這顯然并不現(xiàn)實(shí)。為了解決“島素”的來(lái)源，班廷想到了屠宰場(chǎng)。他們把通過(guò)酸化酒精處理牛胰臟提取出來(lái)的胰島素注射到了一條糖尿病狗的身上，隨著血糖的下降，這條狗從昏迷中清醒過(guò)來(lái)，成為了第一個(gè)通過(guò)胰島素治療糖尿病的“患者”。

在動(dòng)物身上取得的成功能否延續(xù)到人類身上？為了測(cè)試牛胰島素的安全性，班廷和貝斯特在自己身上進(jìn)行了注射，并取得了成功。

1922年，班廷的一個(gè)同學(xué)身患糖尿病并迅速惡化，抱著一線希望找到了班廷，為其注射牛胰島素后，取得了良好的治療效果。

至此，麥克勞德也加入進(jìn)來(lái)。他調(diào)動(dòng)自己的全部資源，投入了胰島素實(shí)驗(yàn)的后續(xù)工作。后來(lái)，為了解決量產(chǎn)與雜質(zhì)的問題，他們與美國(guó)的禮來(lái)藥廠合作，成功地從屠宰場(chǎng)取得的動(dòng)物胰臟中，分離出足以提供全球糖尿病患使用的胰島素。

1923年，首款動(dòng)物胰島素上市，無(wú)數(shù)糖尿病患者的生命得以挽救或延長(zhǎng)。

胰島素的進(jìn)化

美國(guó)著名糖尿病學(xué)家喬斯林曾寫下這樣一段話：“1897年，1個(gè)被診斷為糖尿病的10歲男孩的平均生存期是1.3年，30歲和 50歲的糖尿病患者生存期分別是4.1年和8年。而到了1945年，10歲、30歲和50歲診斷糖尿病的患者可繼續(xù)生活45年、30.5年和15.9 年。”

胰島素對(duì)于糖尿病患者的重要性可見一斑。

1923年胰島素上市后，據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，當(dāng)年就有近8000名醫(yī)師對(duì)25000多名糖尿病患者使用了該藥。不過(guò)，班廷時(shí)代的胰島素現(xiàn)在看來(lái)只是粗制品，極易激活人體免疫反應(yīng)，導(dǎo)致過(guò)敏;而且早期胰島素作用時(shí)間短，需要每日多次注射，給患者帶來(lái)了不便和痛苦。

1936年，長(zhǎng)效胰島素魚精蛋白鋅胰島素誕生。胰島素中加入過(guò)量的魚精蛋白和過(guò)量的鋅使制劑保持穩(wěn)定，降糖效果可維持長(zhǎng)達(dá)20小時(shí)，當(dāng)時(shí)，人們將其與短效胰島素聯(lián)合使用，這樣即可更好地控制全天血糖。

1946年，性質(zhì)更為穩(wěn)定的中效胰島素研制成功，每天注射兩次可以基本覆蓋全天基礎(chǔ)胰島素需求。不過(guò)，這一時(shí)期的胰島素均存在明顯的吸收高峰，無(wú)法完全模擬生理胰島素曲線，容易導(dǎo)致血糖波動(dòng)，甚至導(dǎo)致低血糖發(fā)生。

20世紀(jì)80年代，科研人員通過(guò)基因工程重組DNA技術(shù)開始了人胰島素的工業(yè)化生產(chǎn)，開啟了胰島素發(fā)展的第二個(gè)時(shí)代。二代胰島素以動(dòng)物胰島素為原料，采用生物重組技術(shù)，使得氨基酸排列與人體自身的胰島素相同。人胰島素大大減少了過(guò)敏反應(yīng)，但它仍存在缺陷：人胰島素必須在餐前30分鐘注射，才能與進(jìn)餐后的血糖高峰時(shí)間同步。

20世紀(jì)90年代末，科學(xué)家們研制出了第三代胰島素——胰島素類似物。胰島素類似物能夠更加精細(xì)、有效地模擬人體胰島素生理分泌，不需要餐前30分鐘注射，臨餐注射即可，更為便利。

歷史上的這一周

1945年4月16日，蘇聯(lián)紅軍發(fā)起最后擊敗德軍的攻克柏林戰(zhàn)役。

1955年4月18日，29個(gè)亞非國(guó)家和地區(qū)的政府代表團(tuán)在印度尼西亞萬(wàn)隆召開反對(duì)殖民主義，推動(dòng)亞非各國(guó)民族獨(dú)立的會(huì)議。

1973年4月17日，美國(guó)聯(lián)邦快遞公司開始用14架小型飛機(jī)遞送第一批包裹。

1987年4月13日，《中華人民共和國(guó)政府和葡萄牙共和國(guó)政府關(guān)于澳門問題的聯(lián)合聲明》在北京正式簽字。聲明宣布，中國(guó)政府將于1999年12月20日對(duì)澳門恢復(fù)行使主權(quán)。

2005年4月13日，第59屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)通過(guò)《制止核恐怖行為國(guó)際公約》。