胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

2021年是胰島素被發現的100週年。對於糖尿病很多人認為是近幾十年才出現的一種富貴病,其實不然,該病是一種非常古老的疾病。對於它的文字記載甚至可以追溯到人類文明的幼年時期。

胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

早在一千五百年前,古埃及就曾在醫書中記載一種症狀為“體重迅速下降和頻繁小便”的疾病,同時代的古印度醫生也曾注意到,有一些病人的尿液會“吸引大量的螞蟻和蒼蠅”。我國東漢名醫張機在《金匱要略》中,也以“消渴症”描述該疾病的相關症狀。隋代的《古今錄驗方》中也記載了“小便至甜”的觀察。

胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

漫長的幾千年裡,無數患者無意義地死去,人們始終找不到原因。找不到病因,也就意味著無藥可治,唯一能延續他們生命的是“飢餓療法”。所謂“飢餓療法”,實際就是輕斷食和永久卡路里限制,有些患者甚至保持在日均400卡(相當於370克米飯,或兩個饅頭)。這種方法在當時的確發揮了一定作用,尤其是對高碳水化合物攝入量的控制,很大程度上降低了血糖,減少了胰腺負擔,很多患者因此延長了幾年壽命。但也有一個弊端,對熱量的限制太多,很多患者最終死於飢餓……

胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

歷史上第一個將胰腺和糖尿病聯絡起來的人是德國醫生約瑟夫·馮梅林和奧斯卡·閔科夫斯基。1889年,他們在實驗中摘除了實驗狗的胰腺,發現它出現了多尿、糖尿等糖尿病典型症狀。

他們猜測,人體胰腺當中應該具備某種可以降低血糖水平的物質;而糖尿病的病因,就是這種物質的消失。

它究竟是什麼?

1901年,美國病理學家尤金·奧培在解剖中發現,在胰腺正常的消化細胞外,還有一部分細胞控制著血糖的降低,此前,德國病理學家保羅·朗格漢斯在顯微鏡下觀察到這些

“胰腺裡的島狀細胞”

。於是在1916年,這種神奇的降血糖物質有了一個名字:胰島素。

胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

從此眾多科學家試圖從胰腺中提取胰島素,但是都以失敗告終,因為胰島素會隨著胰腺的破壞被消化酶破壞。即使幸運地得到胰腺液,注入患者體內後也只能引起膿腫和發熱。

直到1920年,一位名叫弗雷德裡克•班廷的醫生在備課時看到一份病例報告,發現一個病人因為胰臟導管被結石堵塞,分泌消化酶的消化腺萎縮,但胰島細胞依然存活良好。班廷感到大受啟發,如果手術結紮動物導管,等到消化腺萎縮豈不是就可以提取具有活性的胰島素了!

在弗雷德裡克•班廷及他的夥伴們:約翰·麥克勞德、查爾斯·貝斯特以及詹姆斯·科利普共同努力下,

1921年底,他們終於得到了可以用於人體的純淨胰島素——一種“含有大量沉澱物的混濁淺棕色液體”。

1923年5月,班廷和麥克勞德獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎,他們二人分別提出要和貝斯特與科利普分享榮譽。為了讓更多人及時獲得藥物,班廷和夥伴們還以每人一美元的價格,將有關胰島素及其製造方法的專利轉讓給了多倫多大學董事會,之後,多倫多大學與製藥公司禮來達成非排他生產協議。滿載著冰凍牛胰腺的卡車源源不斷地從芝加哥列隊開進工廠,經過工業化的分割、浸泡和提純,到年底,禮來胰島素的產量達到了每週10萬單位。

發現胰島素的故事是一個純粹的科學故事,它體現了科學最讓人尊敬的特質:好奇、合作、堅持,以及無私。但人類與糖尿病的故事還在進行。

胰島素-開啟組織細胞大門的“鑰匙”

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