胰岛素药物的发现
【胰岛素药物的发现】
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弗雷德里克·班廷（Frederick Banting） 。
大约在三千五百多年前 ， 古埃及的文献里就有关于糖尿病症状的记载 ， 不过一直没有办法治疗 。 成书于两千多年前、中国最早的医学巨著《黄帝内经》中也有糖尿病症状的记载 ， 不过当时这些糖尿病症状被称为“消渴症” ， 该名称一直延用到近代 。 1889年 ， 德国两名医生将一只健康狗的胰切除 ， 不久观察到狗的尿液中糖分显著增加 ， 断定糖尿病与胰损伤有关 。 之后30年间 ， 美国、德国、罗马尼亚等国的多位科学家对胰中胰岛细胞的分泌物进行了研究 ， 发现胰岛细胞分泌物对狗的糖尿病有疗效 ， 并将其命名为“胰岛素” 。
1920年冬季 ， 刚刚独立行医半年的29岁加拿大外科医生弗雷德里克·班廷（Frederick Banting）发现开私人诊所并不能养家糊口 ， 于是跑到西安大略大学谋得一份兼职工作 ， 给大学生讲授自己擅长的外科手术课程 。 其中有一堂课是关于胰的 ， 备课时 ， 班廷查阅了大量关于胰的文献 。 当他看到德国医生的狗胰切除实验和其他人的研究论文时 ， 突然对胰岛素的纯化产生了浓厚兴趣 。
当时很多人试图从胰岛细胞分泌物中纯化胰岛素 ， 但是都没有成功 ， 这是因为胰岛素容易被胰分泌的另一种酶——胰蛋白酶分解 。 凭借其外科医生的直觉 ， 班廷认为如果破坏分泌胰蛋白酶的胰组织 ， 将有希望保持胰岛细胞的完整 ， 为纯化胰岛素创造条件 。
他找到母校多伦多大学生理学系主任约翰·麦克劳德教授（John Macleod） ， 把自己的想法告诉了这位糖代谢领域的权威专家 ， 并希望能在他的指导下纯化胰岛素 。 麦克劳德教授最初对班廷的想法并不感兴趣 ， 因为班廷没有受过这方面的专业训练 ， 学历也不高 ， 况且那么多知名科学家都没能取得胰岛素纯化的成功 ， 因此拒绝了班廷 。 不久 ， 对自己的想法深信不疑的班廷再次去拜访麦克劳德教授 ， 教授最终答应让班廷留在自己的实验室 ， 还派了两名实习的学生协助他开展胰岛素纯化研究 。 班廷觉得胰岛素纯化实验并不需要3个人 ， 就让两名学生用猜硬币的方式决定谁先来 ， 结果一名叫查尔斯·贝斯特（Charles Best）的年轻人成为幸运儿 。
在麦克劳德教授的指导下 ， 经过1年多的无数次失败 ， 班廷和贝斯特最终从狗的胰中分离出微量的胰岛素 。 当他们将胰岛素注射到去除胰的狗身上 ， 狗的血糖浓度在一个小时内出现了显著下降 ， 但是好景不长 ， 这只狗的血糖很快又升了上去 ， 第二天狗死于感染 。 这次失败并没有让班廷等人灰心 ， 他们改进了纯化方法 ， 进一步去除一些可能引起毒副作用的成分 。 为了解决狗的胰来源有限的问题 ， 班廷想到了从屠宰场收集牛的胰 ， 并从中纯化出牛胰岛素 。 班廷将纯化出来的牛胰岛素注射到患有糖尿病的狗和兔体内 ， 发现它们的血糖很快降低了 ， 动物实验的成功使得班廷希望尽快进行人体临床试验 。
几经波折 ， 胰岛素的首次临床试验于1921年12月开展 ， 患者是一名14岁的男孩 ， 患有严重糖尿病 ， 但是注射胰岛素一天之后 ， 男孩的血糖和尿糖浓度只是轻微地降低 ， 完全没有临床疗效 ， 所幸没有发生严重的副作用 。
分析这次临床试验失败的原因 ， 大家认为还是纯度的问题 ， 于是麦克劳德教授邀请他的同事詹姆斯·科利普（James Collip）加入 ， 后者擅长生物活性成分的分离纯化 。 科利普发现了胰岛素的一个关键特性 ， 即在90%浓度的酒精中才能沉淀 ， 而绝大多数其他蛋白在更低浓度的酒精中就会沉淀 。 根据这个发现 ， 科利普利用高浓度酒精沉淀法得到了高纯度的胰岛素 。
1922年1月 ， 临床试验再次重启 ， 患者还是那个男孩 ， 这次取得了空前的成功 ， 一天后男孩的糖尿病指标得到显著改善 。 1923年 ， 班廷和麦克劳德获得了诺贝尔生理学或医学奖 ， 这也许是获得诺贝尔奖最快的研究成果 ， 而32岁的班廷至今仍然保持着最年轻诺贝尔生理学或医学奖得主的纪录 。 为了感谢贝斯特和科利普的贡献 ， 班廷和麦克劳德分别将各自分得的诺贝尔奖金平分给了他们俩 。
****特约撰稿 汤波
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