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历史:发现胰岛素,胰岛素的发现发展历史(图文)

来源:彩票828斯洛伐克28 作者:tnbz.com时间:2012-05-06 点击: 标签: 班廷   胰岛素历史

  

在亚洲,四十岁以上的人群,十人中就有一人患有糖尿病。著名医学期刊《新英格兰医学杂志》公布的最新的调查结果显示,糖尿病在中国的发病率达到9.7%。现今,在全世界有超过3亿糖尿病患者

  胰岛素成功地用于人体试验

  实验初步成功了,但仍然有一大堆困难摆在面前:首先是胰岛素不够用。用先前的方法提取胰岛素,程序复杂耗时。其次,提取液必须近一步提纯,才能应用于临床病人。此时的麦克劳德改变了态度,他不仅本人直接参与实验,还动员了他的助手生化学家科立普加入。

  不久,科立普发现酸化酒精能够抑制胰蛋白酶的活性,可以从动物的胰腺中直接获取提取物,并保存下来。用这种方法可以获取纯度更高的胰岛素。

  1922年1月,胰岛素第一次成功地用于人体试验。它被注射到一个14岁的糖尿病患者的体内。这个14岁的男孩叫兰纳德·汤姆森。当时他正在接受饥饿疗法,体重已经剩下不到30公斤,估计几个星期后就会死去。

  1922年1月11日,多伦多大学的医生给兰纳德注入了班廷团队提取的胰岛素。半个小时后,男孩的血糖值就下降了25%。12天以后,医生开始给他连续注射,兰纳德的血糖指标下降了75%,尿糖近乎完全消失,精神、体力明显恢复。之后,医生们又在几个成年糖尿病人身上进行了临床实验,也获得了惊人的效果。胰岛素对糖尿病的疗效,已经确凿无疑了。

  胰岛素的提取,给成千上万单纯性缺乏胰岛素的病人带来了福音。只要按时按量注射胰岛素,尽管不能治愈糖尿病,但可以大大缓解糖尿病的症状,不仅能延长患者生命,而且能极大地改善生活质量。
 

班廷胰岛素
  大量制造胰岛素

  当时获得胰岛素的方法就是从屠宰场拿到冷冻的牛和猪的胰脏,再从磨成粉的胰脏中提纯胰岛素。班廷的团队只能满足很少一部分病人的需求。现在,如何大量制造胰岛素是摆在班廷面前的一个难题。

  当班廷发现胰岛素的消息轰动世界的时候,一对丹麦夫妇正在美国度假。克罗格因是哥本哈根大学的一位教授,曾获得诺贝尔生理学或医学奖。他的妻子玛丽是一名医生,也是一名糖尿病患者。凭着职业的敏感,他们意识到这个将会改变成千上万糖尿病患者命运的发现也将改变他们的生活。

  此前,美国的礼来公司已经获准大规模工业化生产胰岛素。但欧洲市场和全球市场的需求远非一个公司可以满足。经过谈判,最终,他们获得了在丹麦生产胰岛素的许可权。回到丹麦后,克罗格因夫妇创办了一家公司,专门从事胰岛素的大规模工业生产,这就是现今全球最大的胰岛素制造商诺和诺德公司的前身。1923年诺和诺德制造的胰岛素开始在市场上大量销售,全世界数百万的患者获得了生存的机会,这其中也有克罗格因的妻子玛丽。

  糖尿病是一种古老的疾病

  公元前1550年,古埃及人书写在纸莎草上的文献上面,记载着一种多饮多尿的疾病。这是考古学上可追溯的最早关于糖尿病的文字记录。大约3000多年的时间里,世界各地的人们都在试图用他们各自的语言描述糖尿病。

  古代中医把糖尿病称为“消渴病”,因为病人有多食多饮多尿和体重消减的症状,仿佛是饥渴所致。公元前400年,中国的《黄帝内经》中就有“消渴”病的记载。

  糖尿病人的尿液里可以检测出葡萄糖,这意味着病人血液中的葡萄糖没有被有效地分解,以提供身体所需要的养分和能量。由于血液中的葡萄糖不能有效地分解,一方面肌体无法得到充足的养料和能量,体重下降,病人身体日益虚弱。另一方面体内的脏器和组织受到高血糖的腐蚀和侵害,逐渐丧失功能。糖代谢的紊乱又进一步引起蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。因为免疫功能减弱,糖尿病人容易患感冒、肺炎、肺结核等各种感染疾病,而且不易治愈。一旦患上“糖尿病”,可能发生的并发症遍及全身。在这些并发症中,出现率最高的是视网膜病变、肾病和神经障碍,这就是“糖尿病”的“三大特征并发症”。

  治疗没有突破性进展

  糖尿病人血液中的葡萄糖为什么不能正常代谢,继而引发遍及全身的并发症呢?1889年德国科学家明可夫斯基与梅林进行动物实验,他们切除了狗的胰腺,以观察胰腺是否是生存所必需的,却意外地发现这些狗出现了糖尿病。由此推论,糖尿病的病因与胰腺有关。

  随着科学的进步,科学家们不断推进对糖尿病的研究,而每一个小小的进步都为后来者的研究奠定了基础。尽管如此,直到20世纪初,糖尿病的治疗还是没有突破性的进展。在1914年关于糖尿病的文献上有这样的描述:“医院里满是糖尿病人,许多是儿童,他们会慢慢死去。当时的疗法就是将他们送进医院,注射一些生理盐水。”直到1921年,医生们还在用饥饿疗法来延长糖尿病人的生命。

  一旦患上糖尿病,这个病人的生存期也就是一两年。病人的血糖很高,严重的口渴,然后就是酮症酸中毒、昏迷,严重的营养不良,消瘦,很快病人就会出现脱水,直至死亡。

  实验初步成功了

  真正揭开血糖代谢之谜,寻找到有效治疗糖尿病方法的是加拿大的外科医生弗雷德里克·班廷。班廷克服了技术难关,首次成功地提取了胰岛素,被称为“胰岛素之父”。他和另一名科学家麦克劳德在1923年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

  1920年10月,加拿大安大略省的医学院里,外科医生班廷正在准备给学生讲授一堂关于糖代谢的课。他知道这是一个与胰腺有关的问题,他翻了好几本教科书,对胰腺这个器官的生理讲得太少了。有许多问题,如果学生问起来,他无法回答。胰腺为什么跟糖尿病的发生有关?在教科书上找不到答案。

  班廷开始在各种医学刊物中寻求答案,他很快欣喜地发现了一篇相关的论文。这篇论文让班廷确信胰脏中一定含有能控制血糖的物质,而这种物质极有可能会存在于胰岛之中。他立即产生了一个想法:从几只实验用狗的胰脏里分离出细胞,产生胰岛素进行纯化,然后用这些纯化的胰岛素来调节病人的血糖。

  为了实现这个大胆的构想,班廷来到了加拿大多伦多大学,找到著名的生理学家麦克劳德,希望得到他的指导和帮助。麦克劳德答应替班廷找两个大四的学生来帮忙。这两个学生一个叫贝斯特,另一个叫瑙波尔,因为经费等问题,两个学生只能轮流工作。

  1921年5月,班廷和贝斯特在多伦多大学的麦克劳德实验室开始了实验。两个月过去了,进展甚微。实施手术的19只狗中,因感染死了14只。这样的感染在抗生素发现之前,几乎无法避免。班廷没有薪水,一切实验费用都需要自己支付。实验室条件很差,闷热潮湿。班廷昼夜工作,废寝忘食,在物质和精神的双重压力下,几乎喘不过气来。

  到了8月,实验终于初见成效。他们在10只糖尿病狗身上,共注射了75次提取液,收到了降低血糖和尿糖的效果。其中有两只狗,一只活了20天,另一只活到了70天。在维持注射时,糖尿病狗能像正常狗一样生活;当停止注射时,糖尿病症状就很快出现。如此反复试验多次,提取液的治疗效果显而易见了,这使班廷和贝斯特兴奋不已。

  马克创造了一个奇迹

  胰岛素的发现使人们得以对糖尿病病理进一步地深入研究。胰岛素是人体内惟一的降血糖激素。正常人体的胰腺可以分泌足够的胰岛素。但有些人的胰腺有先天的缺陷,它完全不能分泌或者不能分泌足够的胰岛素使身体完成糖的代谢。这类型的糖尿病被称为1型糖尿病,虽然可以发病于任何年龄,但患病者多是青少年甚至是婴、幼儿。

  丹麦的马克在2岁时发现患有1型糖尿病。他的患病来自于家族的基因缺陷,他的几个哥哥姐姐都没能幸免。马克今年70岁了,68年来,糖尿病一直伴随着他,这让人觉得不可思议。马克是幸运的,当时全球研究糖尿病和制造胰岛素最著名的三大机构有两个在丹麦。当他被确诊为糖尿病时,胰岛素已经可以在丹麦的药房里买到了。马克的父母教会他为自己注射胰岛素。马克认为自己2岁的时候发现了糖尿病,并不是坏事。他从小养成了注射胰岛素的习惯,这成为了他生活的一部分。

  现在,马克身体相当健康,除了每天不间断地监测血糖和注射胰岛素,他还保持运动。先天的糖尿病似乎并没有太多地影响他的生活。对一个1型糖尿病人来说,马克创造了一个奇迹。因为他注射胰岛素的时间已经长达68年了,而且这一时间还在不断延续。

  为改进胰岛素而努力

  自从班廷从狗的胰腺中成功地提取出胰岛素并用于治疗糖尿病,全球范围内,很多的医疗研究机构都在为改进胰岛素而努力。

  1978年,美国的科学家们找到了利用基因重组生产出了和人胰岛素的序列完全相同的胰岛素产品,简称人胰岛素。几年后,欧洲的科学家也制造出同样的产品,因为与人的胰岛素相同,减少了患者的不良反应,人们再也不用依靠动物胰脏,而是能生产出纯净的人胰岛素了。

  DNA技术带来了一系列新的突破。长效、速效的剂型相继出现了。家用血糖测量仪也有了改进,针头变得更细。还有新型的一次性针筒,胰岛素笔、胰岛素泵等。

  胰岛素泵形状、大小如同BP机。它模拟人体健康胰腺分泌胰岛素的生理模式,通过一条与人体相连的软管向体内持续输注胰岛素,俗称“人工胰腺”。这种装置能够按照人体需要的剂量将胰岛素持续地推注到患者的皮下,保持全天血糖稳定,以达到控制糖尿病的目的。

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