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胰島素趣話 漫談胰島素發(fā)展史

2014-11-13 來源:健客網(wǎng)社區(qū)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:有一位性急的科學(xué)家給這種還未經(jīng)證實的內(nèi)分泌物起名叫“胰島素”。但是由于胰液中的胰蛋白酶在提取液中破壞了“胰島素”,致使人們始終無法得見它的“廬山真面目”。

  對胰島素認(rèn)識上的顯著突破發(fā)生在19世紀(jì)下半葉。1869年,德國醫(yī)學(xué)生PaulLangerhans在顯微鏡下研究胰腺結(jié)構(gòu)時,發(fā)現(xiàn)了以往未曾引人注意的細(xì)胞團散落在胰腺中,這些細(xì)胞團后來被命名為“IsletsofLangerhans(朗格漢斯島,即胰島)”,但在當(dāng)時,人們并不清楚這些細(xì)胞的作用。20年后,奧地利兩位學(xué)者vonMering和Minkowski通過研究證實,去除這些細(xì)胞,糖尿病隨即發(fā)生。這種明確的關(guān)聯(lián)性,使研究者們開始了用胰腺提取物治療糖尿病的探索之旅。

 
  Banting是加拿大兒童醫(yī)院外科醫(yī)師,因為當(dāng)時的醫(yī)學(xué)對胰臟了解得很少,每當(dāng)對學(xué)生們講述胰臟和糖代謝的時候,Banting總是感到焦慮,心中無底。胰臟作為一種器官,兼有內(nèi)外分泌兩種功能,它的外分泌物是胰液,含有分解各種營養(yǎng)物質(zhì)的酶,如胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等;它的內(nèi)分泌物是由島狀組織細(xì)胞(即胰島)所分泌的,這些胰島散布于胰臟的外分泌組織中。Banting只知道胰臟與糖尿病有關(guān),切除動物的胰臟會引發(fā)糖尿病昏迷等癥狀,一兩周內(nèi)動物必然死亡。他反復(fù)思考:糖尿病患者血液中的糖分為什么與眾不同,即不能轉(zhuǎn)變?yōu)樯眢w需要的燃料而加以利用,使之變成熱能呢?一些有名的生理學(xué)家認(rèn)為胰島分泌的這種未知的內(nèi)分泌物能調(diào)節(jié)糖代謝,使血液中的糖分保持一定的含量,不至于太多,也不至于太少。其中有一位性急的科學(xué)家給這種還未經(jīng)證實的內(nèi)分泌物起名叫“胰島素”。但是由于胰液中的胰蛋白酶在提取液中破壞了“胰島素”,致使人們始終無法得見它的“廬山真面目”。
 
  1920年10月31日,Banting在一次備課時突發(fā)了這樣的靈感——結(jié)扎狗胰管;6~8周待其退化;將剩余部分取出進行提取。1921年春,為了驗證自己的想法,Banting關(guān)閉了診所,辭掉了工作,對多倫多大學(xué)生理學(xué)系JohnJ.R.McLeod教授提出了唯一的要求——“我只要10條狗,1名助手,做8周實驗”。Banting與22歲的助手CharlesBest將犬的胰臟取出切碎,用冰凍過的搗臼研細(xì),加入冷Ringer液稀釋,濾掉顆粒,制成了第一份粉紅色的胰提取液。隨后又發(fā)現(xiàn),不結(jié)扎胰管使外分泌腺萎縮,用乙醇就可從胰腺內(nèi)提取降糖物質(zhì)。4個月后,胰島素提取成功。而后,MacLeod和JamesB.Collip也加入到胰島素的提純過程中。
 
  很快全世界都知道了29歲的Banting和他所創(chuàng)造的奇跡,各地的糖尿病患者紛紛要求能得到治療,這使得Banting和他的合作者們很快就研制出在酸性和冷凍(冷凍也可使胰蛋白酶失去活性)的條件下,用酒精直接從動物(主要是牛)胰腺里提取胰島素的方法,并在美國的EliLilly制藥公司進行大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
 
 
  1923年,瑞典諾貝爾獎委員會將諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了Banting和Macleod醫(yī)師。Banting將他的獎金分給了Best,而MacLeod也分給了Collip。胰島素的專利權(quán)以“1元錢”的價格轉(zhuǎn)交給多倫多大學(xué)。這一年,胰島素作為商品上市,上市當(dāng)年即有7500位醫(yī)師對25000例糖尿病患者使用了該藥。為紀(jì)念Banting的巨大貢獻(xiàn),世界衛(wèi)生組織和國際糖尿病聯(lián)盟將Banting教授的生日——11月14日定為“世界糖尿病日”。FrederickBanting基金會也因此而誕生。
 
  實,對胰島素研究做出重要貢獻(xiàn)的還有一位科學(xué)家叫保列斯庫。保列斯庫1869年出生在羅馬尼亞羅首都布加勒斯特的一個殷實商人家庭,從小愛好音樂、詩歌和自然科學(xué)。他中學(xué)畢業(yè)后前往法國巴黎醫(yī)學(xué)院深造,1899年獲博士學(xué)位。保列斯庫長期從事教學(xué)和科研工作,在內(nèi)分泌學(xué)、糖尿病學(xué)和生理學(xué)等領(lǐng)域頗有造詣,并因最早發(fā)現(xiàn)胰島素而留名世界醫(yī)學(xué)史。
 
  令人遺憾的是,因發(fā)現(xiàn)胰島素而于1923年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎的不是保列斯庫,而是比保列斯庫晚半年發(fā)現(xiàn)這種激素的加拿大科學(xué)家Banting。當(dāng)人們對當(dāng)年的評獎提出質(zhì)疑時,唯一可能的解釋是,評委們在做出決定前,并不知道或不了解保列斯庫的工作。
 
  1955年Sanger發(fā)現(xiàn)了胰島素的一級結(jié)構(gòu)而又一次獲得了諾貝爾化學(xué)獎。1965年我國科學(xué)家人工合成結(jié)晶牛胰島素成功也幾乎獲得諾貝爾獎。1969年Hodgkins利用X-射線衍射測定了胰島素的三維立體結(jié)構(gòu)再一次獲得了諾貝爾化學(xué)獎。早期的胰島素是從豬、?;蜓虻囊扰K提取的粗產(chǎn)品,直到1936年才由Scott利用重結(jié)晶法在鋅離子的存在下得到了純化的胰島素晶體,同時也為以后長效胰島素制劑的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是,真正在胰島素純化方面的歷史性突破是1960年色譜技術(shù)出現(xiàn)以后,從而使高純度的單一胰島素分子的制備成為可能。20世紀(jì)70年代末,丹麥的Novo公司生產(chǎn)的半合成胰島素曾大量投放市場,但很快就被重組基因工程生物合成人胰島素取代并廣泛應(yīng)用于臨床,主要的制劑有美國Eli公司的優(yōu)泌林系列(Humulin)和丹麥的Novo公司的諾和靈系列。
 
  美國EliLilly公司于1982年首先利用重組DNA技術(shù)合成人胰島素,標(biāo)志著生物工程藥物時代的開始?,F(xiàn)在已有超過50多種基因藥物已進入市場并有350多種基因重組藥物正在進行臨床前試驗,預(yù)計在下一個10年內(nèi),生物工程工業(yè)將是在醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展最快的一個分支?,F(xiàn)代生物工程的發(fā)展可以根據(jù)人們的設(shè)計來改造胰島素肽鏈的個別氨基酸或序列使其產(chǎn)生我們需要的某種功能如增加作用時間、提高穩(wěn)定性等。目前有300多個胰島素相似物已在實驗室制備出來,并且有些已進入市場。隨著人類基因組計劃的完成,由重組DNA技術(shù)制備胰島素而開創(chuàng)的生物工程技術(shù)的成功必將為人類的醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。
 
(實習(xí)編輯:卓少址)
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