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    胰岛素传奇|胰岛素的作用

    时间:2019-03-30 03:23:18 来源:柠檬阅读网 本文已影响 柠檬阅读网手机站

         每一个喜看电影的人,都希望“邂逅”一段精彩绝伦的故事,它可以带我们回顾任意一段历史或带我们畅想无限遥远的未来。世界医学史上,一段有关胰岛素的传奇历史,其精彩程度甚至并不输给任何一部好莱坞励志大片。在这段历史里,讲述的不只是人类文明永不停歇的探索脚步,更诠释着人类对科学研究的奉献与执着。
      溯源
      如果说胰岛素的成功是一个传奇的话,那造就这个传奇的最终力量则源于一个古老的疾病——糖尿病。距今3500年前,古埃及就已有对糖尿病的简单叙述:2000多年前,古希腊医生阿勒特奥斯把这种主要症状为“排泄多且甜的尿液”的疾病命名为“Diabetes”即糖尿病;1675年,英国医学家托马斯威尔士给这个疾病用拉丁文定义了一个新的标注“Mellitus”,意为“蜜”。而到了1776年,马修多不森通过科学实验证明了尿液中的甜味确属糖分。此外,东方也很早就对糖尿病有过初步的认识,我国东汉名医张机曾在《金匮要略》中对糖尿病症状写下诸多描述;而隋末唐初的《古今录验方》也对糖尿病有过记录。
      一直以来,人们只能做到识别这种疾病而全无任何应对方法。古印度人发现如果谁的小便会招来蜂拥而上的蚂蚁,谁就肯定罹患上了此种疾病。我国民间的说法是,猪跟着谁跑,谁就有糖尿病。还有就是狗会去舔糖尿病患者的尿夜,因为那很甜……直到时间转入20世纪之前,人类对糖尿病还完全束手无策。一旦患上糖尿病就等于被判死刑,患者只能坐以待毙,别无他法。但就像恒古以来的人类文明一次次面对困扰而又总会迎来转机一样,这个“甜蜜”的疾病正在等待可以“点化”它的人出现。
      曙光
      如果说胰岛素是一个传奇,那么传奇的开端总是富有戏剧色彩的,机缘与探索如命运安排般交织着。
      1869年,年仅22岁的德国医学院学生兰格尔汉斯在毕业论文里描述了他在显微镜下观察到的胰脏周围组织不同的岛状细胞团(就是我们今天所说的“胰岛”),并推测说,这些岛状细胞团可能是分泌激素的。可惜这位天才在当时并没有受到重视,评委们认为他的论文毫无新意,因为那些所谓的“岛状细胞团”其实不过是一些淋巴结……天才兰格尔汉斯的运气实在太差了,只能混个学位就卷铺盖走人,20年之后,他死于尿毒症。许多年后,人们为了纪念他,将“胰岛”也称为“兰格尔汉斯岛”。
      1888年,俄国科学家巴普洛夫对消化生理进行研究,并在研究食物与消化液之间关系的基础上,最终确认了胰脏分泌物的消化功能。最终,他因以上贡献获得了诺贝尔生理与医学奖。
      1889年,受俄国科学家巴普洛夫的启发,两个德国科学家梅林和明科斯基开始探索胰腺到底在消化过程中起到了何种作用。他们在工作中偶然发现了被切除胰脏的狗,尿液是含有糖分的,且切除了胰脏狗的尿液招来了大量的苍蝇。梅林和明科斯很快意识到这只狗很可能“患”上了糖尿病。通过尿液化验,他们果然发现那只狗的尿液里确实含有很高的糖分。更为重要的是,梅林和明科斯这次试验也开启了一扇改变人类健康命运的大门,即实验结果让胰脏与糖尿病的关联得以确认。随后,这个发现使全世界的科学家为之忙碌起来,因为他们必须搞清楚胰岛所分泌的激素到底是什么物质?以及如何提取这种神秘的激素?尽管后来人为之前仆后继,但却始终进展甚微。
      创业
      1917年,一个名为班廷的加拿大年轻人终于拾起了这把掌握人类健康命运的钥匙,一段胰岛素的传奇就此展开。这个加拿大小伙子起初的经历看起来时运不济:1917年他从多伦多大学毕业的时候,其实并未得到完整的医学训练,因为当时全世界都受到了第一次世界大战的影响,最后一年班廷几乎没上什么课,整年只记了五页笔记后,就被征召入伍成为陆军医官,并赴法国前线参与了坎伯拉之役,战役中班廷英勇负伤。当时有医生主张给班廷截肢,班廷非常倔地说道:“我非要留下这只胳膊不行!作为一名外科医生,没有胳膊,就等于没有了生命!”——后来的事实证明他是对的。
      战争结束之后,刚刚回国不久的班廷竟然找不到一份像样的工作,只能选择到一个边远小镇开了一家诊所,惨淡度日。为了糊口,他也跑到当地一所医学院担任代课教师。1920年10月30日,班廷备课时读到一份病例报告:“一个病人的胰脏导管被结石堵塞之后,分泌消化酶的消化腺萎缩了,可是胰岛细胞却依然存活良好。这次偶然发现为班廷以后有关胰岛素的研究开辟了一个很好的开端,并最终促成了人类历史上最伟大的医学发现。
      胰岛所分泌的激素之所以难以提取,就是因为胰蛋白酶的存在。据说这种胰脏分泌的消化酶其实也是一种蛋白质,但它却能够降解其他蛋白质;在班廷之前,早就有很多科学家认为胰蛋白酶会降解他们想要提取出来的那种神秘激素。班廷的灵感说来简单,他的想法是:如果模仿结石阻塞的状况,把狗的胰脏导管用手术结扎,等消化腺萎缩之后,再提取神秘激素不就可以事半功倍了吗?
      但小诊所简陋的医疗设备,一时间让班廷的想法难以实现。他不得不跑回母校多伦多大学,找到当时的糖尿病权威专家麦克劳德教授。班廷关掉了自己的诊所,辞去了兼课的工作……他的执着最终打动了麦克劳德教授,当时班廷只向其提了一个简单的要求,那就是援助他10条狗、一个助手,限时8个星期。麦克劳德给班廷分配了一个阴暗狭窄的小房间,并让时年21岁的医科学生查尔斯.贝斯特担任他的助手。
      接下来的实验进程似乎进展得并不顺利,给狗做胰脏导管结扎手术,对班廷来说显然是小菜一碟,贝斯特也是个勤奋认真的小伙子;可他们从已萎缩的胰脏中提取出来的物质并未起到预想的作用。他们要先把一只狗变成糖尿病狗,然后再给另一只狗做胰脏导管结扎手术,等到这只狗的胰脏萎缩之后,通过手术将萎缩的狗胰脏摘取出来,进而提取他们想要的物质——胰岛素。可事实却是,已“罹患”糖尿病狗被注射胰岛后,不久便安静地死去了。由此班廷等人并不能达到通过检测这条糖尿病狗的血糖水平来判断他们提取物质到底是不是真的有用的目的。
      8周很快就要过去了,虽然狗一条一条地为医学“献身”了,但实验却依然没有取得实质性的进展。此时的贝斯特坚定地告诉班廷:“反正我要协助你完成这个实验,你可以等将来实验成功并取得效益了再向我支付工资;如果实验失败了,就当我友情援助你吧!”与贝斯特的宽容理解形成鲜明对照的是,麦克劳德对班廷和贝斯特的实验进展的不闻不问,他自顾自地去欧洲讲学去了。
      天气越来越热,实验环境越来越差,但实验进展却奇迹般地出现了转机:终于有一天,贝斯特迟疑地说:“不知道我测的准不准,刚刚我们注射的那条狗的血糖降到了正常水平……”班廷和贝斯特死盯着那条血糖降到正常水平的狗,一小时内,竟然发现那条糖尿病狗从连头都抬不起来到可以自己坐起来,最后奇迹般地站起来!那个无数医生、科学家梦寐以求的神秘物质终于被这两个年轻人破译了。他们俩将其命名为“岛素”也就是我们今天常说的“胰岛素”(Insulin)。
      实验只成功一次显然是不够的,毕竟能够重复成功多次的实验才算是最终的成功。动物来源问题很快接踵而来,也许只有真实面临困境,才能情急生智。班廷想到了屠宰场,并带着贝斯特跑了好几个屠宰场才搞到9只牛的胰脏。在回来的路上两个人才想到其实根本就不用什么胰脏导管结扎手术,因为可用酸化酒精破坏消化液,防止胰岛素被降解。在接下来的实验中,两个人反复慨叹为何开始没有想到这么简便易行的方法。
      班廷和贝斯特从屠宰场回来后,发现将牛胰脏用酸化酒精处理之后提取出来的胰岛素果然好用,糖尿病狗的血糖在注射牛胰岛之后开始出现直线下降的现象。但现在的问题是,这种动物身上提取出来的胰岛素能否用在人的身上呢?班廷决定先在自己身上注射,但贝斯特却坚持认为应由他来首先冒险,理由是“班廷的技术更熟练,更应受到重点保护”。对此班廷当然不会同意。但在争论无果后,当天晚上两人便不约而同地在各自的身上注射了牛胰岛素,同时完成了人体实验,结果是相同的,那就是最终确定了牛胰岛素应用在人体上是安全的。
      幸运接踵而来。1922年2月8日,班廷医学院的一位同学乔由于患上了糖尿病,病情不断恶化,生命垂危之际乔抱着一线希望来到了班廷的实验室,请求在自己身上试用仍处于试验阶段的牛胰岛素。贝斯特为他注射了一针牛胰岛素,而后大家静观其效。时间一点一点过去,班廷却未在乔身上观察到任何效果。后来在贝斯特的劝说下,班廷决定再为乔注射一定的剂量,仅仅几分钟的工夫,乔就变得好转起来。
      
      当天晚上,乔吃了一顿正常食量的晚餐,并大喜过望,以为自己痊愈了,可第二天糖尿病的症状又出现了。贝斯特按照昨天的总计剂量又给乔注射了一针胰岛素,乔再一次恢复。可也由此用光了班廷和贝斯特拥有的所有胰岛素。这时,麦克劳德才开始显得有些坐不住了。他丢下手中所有的工作,调动自己的全部资源,投入了胰岛素实验的后续工作中。至此草台班子变成了正规军。随后麦克劳德与与班廷等人与美国的礼来药厂合作,从屠宰场取得的动物胰脏中,成功地分离出了足以提供全球糖尿病患使用的胰岛素。在随后不到两年的时间内,胰岛素便在世界各地的医院推广使用,并取得了空前的疗效。
      1923年10月,瑞典的卡洛琳研究院决定将该年的诺贝尔生理及医学奖颁给班廷及麦克劳德两人。班廷得知消息后,马上宣布将自己的奖金与贝斯特平分;稍晚,麦克劳德也宣布将奖金与另一位参予研究的生化学者柯利普共享。
      尾声
      班廷时代的胰岛素现在看来只是粗制品,但就在班廷和麦克劳德获诺奖20多年后的1955年,英国的圣格确定了胰岛素的结构,并完成了胰岛素的纯化工作,他也因此获得了1958年的诺贝尔化学奖。
      更让后人感动的是,后来班廷和麦克劳德将胰岛素专利以1元钱的价格转交给了多伦多大学。他们希望用人类最伟大的精神——“奉献”给自己的学术成绩画上了一个完美的句号。
      
      1923年胰岛素作为商品上市,据粗略统计,当年有近8000名医师对25000多名糖尿病患者使用了该药。世界卫生组织和国际糖尿病联盟为纪念班廷等人为糖尿病研究做出的巨大贡献,还将班廷教授的生日——11月14日定为“世界糖尿病日”。班廷基金会也因此诞生。
      美国著名糖尿病学家Elliott Joslin曾写下这样一段话:“1897年,一个被诊断为糖尿病的10岁男孩的平均生存期是1.3年,30岁和50岁的糖尿病患者生存期分别是4.1年和8年。而到了1945年,10岁、30岁和50岁诊断糖尿病的患者却可继续生活45年、30.5年和15.9年。”
      80余年来,胰岛素的剂型不断推陈出新,甚至目前已发展为速效、短效、中效、长效和预混胰岛素等多种剂型。从不同浓度到牛,猪、重组人胰岛素等不同来源;从结晶胰岛素、纯化胰岛素、人工合成胰岛素等不同纯度到皮下注射......可以说,人类对胰岛素探索的脚步从未停歇过,但在胰岛素的传奇发展史上,班廷、麦克劳德和贝斯特为之奉献的艰辛努力不应被遗忘。

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