1、胰島素的發現過程
胰島素於1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.貝斯特首先發現。1922年開始用於臨床,使過去不治的糖尿病患者得到挽救。中國科學院腎病檢測研究所主治直至80年代初,用於臨床的胰島素幾乎都是從豬、牛胰臟中提取的。不同動物的胰島素組成均有所差異,豬的與人的胰島素結構最為相似,只有B鏈羧基端的一個氨基酸不同。80年代初已成功地運用遺傳工程技術由微生物大量生產人的胰島素,並已用於臨床。
1955年英國F.桑格小組測定了牛胰島素的全部氨基酸序列,開辟了人類認識蛋白質分子化學結構的道路。1965年9月17日,中國科學家人工合成了具有全部生物活力的結晶牛胰島素,它是第一個在實驗室中用人工方法合成的蛋白質,稍後美國和聯邦德國的科學家也完成了類似的工作。
70年代初期,英國和中國的科學家又成功地用X射線衍射方法測定了豬胰島素的立體結構。這些工作為深入研究胰島素分子結構與功能關系奠定了基礎。人們用化學全合成和半合成方法制備類似物,研究其結構改變對生物功能的影響;進行不同種屬胰島素的比較研究;研究異常胰島素分子病,即由於胰島素基因的突變使胰島素分子中個別氨基酸改變而產生的一種分子病。這些研究對於闡明某些糖尿病的病因也具有重要的實際意義。
第一代胰島素-動物胰島素
1921年弗雷德里克·班丁(Frederick Banting)與約翰·麥克勞德(John Macleod)合作首次成功提取到了胰島素,不同種族哺乳動物(人、牛、羊、豬等)的胰島素分子的氨基酸序列和結構稍有差異,其中豬胰島素與人的最為接近。動物胰島素是最早應用於糖尿病治療的胰島素注射制劑,一般是豬胰島素,豬胰島素與人胰島素存在1至4個氨基酸的不同,因此容易發生免疫反應,注射部位皮下脂肪萎縮或增生,胰島素過敏反應,並且由於其免疫原性高,容易反復發生高血糖和低血糖,容易出現胰島素抵抗。
第二代胰島素-人胰島素
20世紀80年代,人們通過基因工程(重組DNA)(轉基因)酵母(啤酒酵母.畢赤酵母或漢遜酵母)或重組中國倉鼠卵巢細胞(CHO)表達出高純度的合成人胰島素,其結構和人體自身分泌的胰島素一樣。
對比動物胰島素,人胰島素較少發生過敏反應或者胰島素抵抗,所以皮下脂肪萎縮的現象也隨之減少;由於人胰島素抗體少,所以注射量比動物胰島素平均減少30%;人胰島素的穩定性高於動物胰島素,常溫25℃左右常溫可保存人胰島素4周。
在起效時間、峰值時間、作用持續時間上不能模擬生理性人胰島素分泌模式。需在餐前30分鍾注射、有較高的夜間低血糖風險。
第三代胰島素-胰島素類似物
20世紀90年代末,在對人胰島素結構和成分的深入研究中發現,對肽鏈進行修飾:利用基因工程技術,改變胰島素肽鏈上某些部位的氨基酸組合;改變等電點;增加六聚體強度;以鈷離子替代鋅離子;在分子中增加脂肪酸鏈,加大與白蛋白的結合,均有可能改變其理化和生物學特徵,從而可研製出更適合人體生理需要的胰島素類似物(insulinsimilitude)。胰島素類似物可緊臨餐使用,也稱為餐時胰島素或速效胰島素。
2、胰島素是什麼時間由誰發現的
說糖尿病就不能不說說胰島素。要問加拿大醫生們有什麼是最值得驕傲的,那是非「發現胰島素」莫屬了。因為胰島素的發現不僅是糖尿病歷史上,也是整個醫學史的里程碑。
1920年以前,隨著胰腺解剖生理的發展,一些從事糖尿病工作的人意識到,胰腺在糖尿病發病中可能發揮了很重要的作用。英國醫生Banting就 是一位,1920年班大夫移民到了加拿大,和多倫多大學的MacLeod教授一商量,麥教授覺得這位有熱情有理想,就說:你放手干吧,要錢給錢,要地方給 地方,再給你配備一位最好的學生幫助你,他就叫Best。
1921年夏天,兩位就開始工作了。一開始的實驗設計是,班大夫覺得胰腺很重要,那咱們就把狗的胰腺切掉,看看怎麼樣。經過多次練習,手術水平大 幅度提高,這些被切除了胰腺的狗活過了手術這一關,可幾天之後還是死了,一測狗的血糖發現,這些狗都快成蜜制的了,血糖高的沖破了房頂。麥教授聽到了這個 重大進展,很受鼓舞,殺了這么多狗,值了,胰腺肯定和糖尿病有關系。
幾個人一開會討論,一致認為,下一步應該把摘下來的胰腺再放回去,看看糖尿病能不能緩解。整個胰腺放回去手術難度太大,不行就把胰腺弄碎了,把胰 腺里的水打回去?不知道誰出的這個主意,行!接著試。麥教授安排Collip來做這個工作,從胰腺勻漿里分離有效成份。經過很多次的試驗,克服天氣炎熱又 沒有空調的困難,有一天胰腺提取液成功地降低了糖尿病狗的血糖,他們管這個提取液叫胰島素(Insulin)。
那個時候,孩子們如果得了糖尿病,現在叫1型糖尿病,治療辦法就是餓著,學名叫嚴格的飲食控制,一般1年半年的,孩子就瘦成皮包骨頭了,只有等死 一條路了。1922年,在多倫多大學醫院里一位叫Thompson的孩子在等待死亡,班大夫決定死馬當活馬醫,用他們自製的狗胰島素試試,其效果只有用 「神奇」來形容,本來快死的孩子,打胰島素時間不長就可以滿院子亂跑了。作為首批註射這種胰島素的病人,一個當時得糖尿病的孩子一直活到了1993年,這 是另一個神奇。
這個鼓舞人心的消息一傳開,世界各地的糖尿病孩子來到多倫多尋找最後的希望,班大夫成了名人。可問題出現了,一開始,善良的多倫多人民能容忍街上 的野狗逐漸減少,最後完全消失了,可當他們發現連自己養的狗都一條一條的神秘失蹤後,人們就不幹了,經過多次上訪,意見反映到了英國國王哪兒。國王下令, 糖尿病要治,狗也要養,英國開始幫助班大夫他們提取胰島素。會做生意的美國人聽說了,當時的禮來(Lilly)公司試著從來源更充分的豬胰腺里提取胰島 素,這一項業務就締造了現在的世界級的大葯廠。當時還有一位丹麥人,在回丹麥的船上聽說了這件事,回丹麥後組建了一家生產胰島素的公司,就是現在著名的諾 和諾德公司。2年以後,他們得了諾貝爾醫學獎,又幾年以後,國王給班大夫的名字前面加了個Sir。以後美國糖尿病協會成立,以班大夫的名字命名了一項糖尿 病界的諾貝爾獎,Banting獎。
後來有很多不服氣的人,有一位說這諾貝爾獎本應該是我的,我1921年就投稿證明胰腺和糖尿病的關系了,可這稿子他們不收。還有的人說,你麥教 授,什麼試驗都沒干呀,憑什麼也得獎。可人們還是認為沒有麥教授的大力支持,胰島素發現的革命還得在黑暗裡多摸索幾年。還有的人說,我幾乎同時做了狗的試 驗,也提取了胰島素類似物。可最大的區別就是班大夫是最早把胰島素用於治療人糖尿病的人,這不僅挽救了無數的糖尿病患者,也極大地推動了對很多疾病的治 療。
以後的很多年,胰島素一直是從豬胰腺里提取,後來胰島素賣到了中東,才做了些牛胰島素,但從與人胰島素接近的程度看,豬胰島素是和人胰島素最接近 的。中國很早就人工合成了結晶牛胰島素,但在產業化上一直沒有大的發展。以後動物胰島素的純度越來越好,到90年代,禮來和諾和諾德相繼推出了基因重組的 人胰島素,徹底解決了動物胰島素容易使人體產生抗體的問題。現在國內也可以生產基因重組的人胰島素了。
胰島素注射方式也有很大的改進,從普通的注射器,到胰島素專用注射器,到胰島素筆。胰島素筆做的象一隻普通的筆,胰島素就是墨水,打開筆冒,調好量就可以注射。現在微電腦也用到了胰島素的注射里,那就是胰島素泵。
一項科學發現,發明的價值是無法用金錢來衡量的,因為這發現,發明拯救了無數人的生命,這也是科學家最珍貴的價值。Frederick Banting,Charles Best,Professor J. J. R. MacLeod,J.B. Collip,就是這樣的科學家。
3、胰島素是如何被發現的?
糖尿病會給病人造成生活上的諸多不便,其主要危害在於發生各種並發症,如腎功能不全(尿毒症)、視網膜剝離(失明)、冠心病、中風等心腦血管疾病。揭開糖尿病奧秘的研究工作開始於1889年。
1889年,德國醫學家胡思·梅林和俄國醫學家奧斯加·明科夫斯基,為了研究人體胰腺的消化功能,將一隻狗的胰腺切除掉。結果那條被切去胰腺的狗竟然患了糖尿病。兩人敏銳地意識到,胰腺一定分泌了某種激素,而糖尿病與胰腺之間必定也存在有某種關系。
梅林和明科夫斯基將他們的發現寫成論文,發表在一本醫學雜志上,在當時的醫學界引起了廣泛關注,然而誰也沒能分離出文中所說的那種神秘的激素。30多年後,加拿大安大略省一個小鎮上的醫生班亭看到這篇論文後,非常感興趣。他決心親自提取胰島的分泌物。但是由於小鎮醫院條件限制,所以他准備去母校—多倫多大學開展工作,那裡的實驗室設備先進、試劑齊全。班亭找到了他的老師麥克里奧德教授。
麥克里奧德教授是一位不苟言笑的學者,他對解開這樣一個世界醫學界的難題毫無把握,因此他婉言拒絕了班亭的要求。班亭懷著滿腔熱情來,卻被老師當頭波了一盆冷水,只好狼狽地打道回府。但他並沒有灰心。
第二年假期,班亭又跑到多倫多大學。這一次,麥克里奧德教授礙於情面,勉強答應將實驗室和一個學生研究助理貝斯特借他一個暑期。班亭分析了同行失敗的原因後,同貝斯特一道設計實驗方案。為停止胰腺外分泌部分泌酶類的工作,他們把胰腺里的胰管結扎,再提取胰島的分泌物。時間一天天過去了,可實驗並沒有取得進展。班亭重新審查了實驗設計方案和操作方法,發現了失敗的原因:胰腺里的胰管結扎不緊,造成胰腺外分泌部仍在分泌酶,從而影響了提取工作。1921年7月27日,當他把提取液注射到患有糖尿病的狗身上時,奇怪地發現狗的血液中的含糖量迅速降低!他又用牛做了同樣的試驗,也取得相同的結果。這意味著胰島分泌物確實提取到了。
等麥克里奧德教授度假回來後,班亭激動地將他們取得的實驗成果告訴了他。麥克里奧德教授根本不相信。他認為世界難題的解開絕不會是那麼容易的。然而,當班亭重新為麥克里奧德教授做了一次演示性質的實驗後,教授信服了。他連聲稱贊班亭的實驗做得巧、做得好,並表示要幫助班亭將實驗進一步開展下去。1922年1月1日,他們首次將提取出的胰島分泌物注射到人的身上,一個年僅14歲的糖尿病患者接受了試驗。之前他已瀕臨死亡,但是注射之後,他的健康狀態得到了很明顯的改善。
這樣,班亭成功地提取胰島分泌物的實驗得到醫學界承認。班亭把這種分泌物稱為胰島素。1923年,班亭和麥克里奧德教授獲得諾貝爾生理醫學獎。
4、胰島素是什麼時候被誰發明的??怎麼發明的??
班廷發現的。班廷,加拿大生理學家、外科醫師。與C.H.貝斯特等一同從動物胰腺中版提得可供臨床應用的胰島權素,為臨床治療糖尿病作出貢獻,因此獲1923年諾貝爾生理學或醫學獎。
班廷和貝斯特結扎了幾支狗的胰管,待七周後,這些狗的胰腺都萎縮了,並且失去了消化器官的功能,然而胰島在外觀上仍是完好的。他們從這些胰腺中分離出一種液體,給因切除胰腺而患糖尿病的狗。此提取物很快制止了糖尿病的症狀。
為了紀念班廷的貢獻,就以班廷的生日,每年11月14日,定為糖尿病日
5、胰島素的發現者
胰島素於1921年由加拿大人F.G.班廷和.H.貝斯特首先發現。1922年開始用於臨床,\
1921年8月的一天下午,天氣異常悶熱,因為放假,加拿大的多倫多醫學院空無一人。從一個偏僻的角落裡突然傳來幾聲歡呼,之後又立即恢復了寧靜。原來在醫學院的一個生理實驗室里,兩個年輕人--班延和白斯特剛剛完成了生理學史上一項劃時代的重大發現:通過他們的不懈努力,終於可以用提取的胰島素來治癒困擾人類多年的糖尿病了!這是許多著名科學家的夢想,以至班廷和白斯特不敢肯定他們得出的實驗結論,急忙收住狂喜的歡呼聲,但是激動的淚水依然充溢著他們的雙眼。
班廷是加拿大安大略省西醫學院的青年教師,因為當時的醫學對胰臟了解得很少,每當對學生們講述胰臟和糖代謝的時候,班廷總是感到焦慮,心中無底。胰臟作為一種器官,兼有內外分泌兩種功能,它的外分泌物是胰液,含有分解各種營養物質的酶,如胰蛋白酶。胰脂肪酶、胰澱粉酶等;它的內分泌物是由島狀組織細胞(即胰島)所分泌的,這些胰島散布於胰臟的外分泌組織中。班延只知道胰臟與糖尿病有關,切除動物的胰臟會引發糖尿病昏迷等症狀,一兩周內動物必然死亡。他反復思考:糖尿病患者血液中的糖分為什麼與眾不同,即不能轉變為身體需要的燃料而加以利用,使之變成熱能呢?一些有名的生理學家認為胰島分泌的這種未知的內分泌物能調節糖代謝,使血液中的糖分保持一定的含量,不至於太多,也不至於太少。其中有一位性急的科學家給這種還未經證實的內分泌物起名叫"胰島素"。但是由於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"。
有一天,班廷偶然在一篇論文中讀到:如果阻塞胰臟通向十二指腸的導管,就有可能引起胰臟萎縮。一個想法立即在班廷的腦海里產生了:結扎狗的胰導管,等狗的胰臟外分泌組織(即腺泡)萎縮,只剩下內分泌組織(即胰島)以後,再試圖分離出胰島素以治療糖尿病。這個新的設想讓他十分興奮,幾經周折,班延找到多倫多大學生理系的麥克勞德教授,以求得這位有名的糖代謝權威的支持。
可是麥克勞德教授認為班廷是一個只有膚淺的科學知識、毫無研究經驗的年輕人,曾經有多少有名望的科學家在提取胰島素的過程中都失敗了,班廷的設想也不會成功的。但是班延毫不死心,經過多次努力,麥克勞德教授終於允許他在大學暑假期間來自己的實驗室工作兩個月,並給了班廷10條狗,其餘的材料自備。麥克勞德教授還給班廷找了一個名叫白斯特的學生做助手。為了籌集實驗資金,班延變賣了自己的家產,他決心不顧一切,一定要實現自己心中的夢想。
1921年5月中旬,班廷的實驗開始了。可是在短短的兩周之內,10條狗中就有7條狗在切除胰臟和結扎胰導管的手術中死亡。往後的實驗進展也不順利,重新買進的十多條實驗狗因為感染及手術創傷等原因又死亡了7條。實驗的進展很不理想,班延的錢也快要花光了。他沒日沒夜地工作,食無定時,居無定處,連已經與他訂婚的女朋友也與他分了手。但這些都沒能動搖班廷的信心,他和白斯特互相鼓勵,決心從頭開始,經過不懈的努力,實驗有了重大的進展。他們在10條因手術而患上糖尿病的狗身上,共注射了75次以上的胰島素提取液,獲得了降低血糖和尿糖的含量及延長病狗壽命的效果,其中有一條狗竟活了70天。這些都證明了胰島素提取液的
實驗雖然取得了初步的成功,但他們還面臨著一個重要的問題:提取液的制備手續太復雜,而且還很不純凈,胰島素的含量太少,無法應用於臨床。很快他們就發現酸化酒精能夠抑制胰蛋白酶的活性,可以用來直接提取正常胰臟的胰島素,保證胰島素的足量供應。
此時麥克勞德教授改變了他的態度,不僅本人直接參與班廷的實驗,還動員他的助手以及生化學家考立普參加到這項令人興奮的工作中來,考立普對於胰島素提取液的純化作出了重大的貢獻。幾個月後,他們首先對一個患有嚴重糖尿病的兒童進行治療,獲得了成功,而後又對幾個成年患者加以治療,也取得了很好的效果。這些都毫無疑問地證實了胰島素對糖尿病的治療作用。
很快全世界都知道了29歲的班廷和他所創造的奇跡,各地的糖尿病患者紛紛要求能得到治療,這使得班廷和他的合作者們很快就研製出在酸性和冷凍(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,並在美國的伊來·禮里制葯公司進行大規模的工業生產。
1923年,諾貝爾獎金委員會決定授予班廷和麥克勞德生理學和醫學獎,以表彰他們對人類戰勝疾病所作出的巨大貢獻。白斯特後來也成為一名著名的生理學家。至今,班廷和他的合作者們發現的胰島素仍是治療糖尿病的主要葯物。
6、胰島素是怎麼被發現的?
班廷原來是加拿大的一位外科醫生。童年時,他的一位女朋友因患糖尿病而死去,使他對糖尿病有很深的感受,以後他一直試圖找到醫治糖尿病的方法。1920年,他偶然在一本外科雜志上看到一篇文章,報導結扎胰導管可以使分泌胰酶的細胞萎縮,而胰島細胞卻不受影響。這篇文章給了班廷很大的啟發,他在筆記本上寫道:「結扎狗的胰導管。等候6到8個星期使胰腺萎縮,然後切下胰腺進行抽提。」他決心大膽嘗試。當時加拿大隻有多倫多大學的生理系有條件做這樣的實驗。於是他兩次到那裡,向生理系的一位教授請求允許他在那裡做這個實驗。但是兩次都被拒之門外。一直到第三次,這位教授才勉強同意給他幾只狗,允許他在暑假期間借用一間簡陋的實驗室工作8個星期。班廷本人缺乏化學方面的訓練,這位教授為班廷配備了一位助手,即將畢業的醫學院學生拜斯特。教授本人就到蘇格蘭度假去了。1921年5月17日,他們給一隻患糖尿病的狗注射了5毫升從狗的胰腺里提取出來的寶貴的胰腺抽提液,奇跡出現了——這只狗過高的血糖濃度迅速下降,一項偉大的發現完成了。班廷由於這一貢獻獲得了一半諾貝爾獎金,另一半由那位教授獲得。但是作出重要貢獻的拜斯特卻被排除在外,不能不令人感到遺憾。1922年,胰島素已經在臨床上應用。1926年,純化的胰島素已經能做成結晶。
從1945年到1955年,英國的桑格又經過10年不懈的努力,終於搞清楚了胰島素的全部化學結構,這樣就為胰島素的人工合成以及胰島素分子結構與功能關系的研究奠定了基礎。桑格也由於他的這項貢獻獲得了諾貝爾獎。
胰島素的發現,是20世紀生物醫學界的一項重大發現,它對挽救成百萬糖尿病人作出了巨大的貢獻。
7、胰島素是誰發現的﹖
說糖尿病就不能不說說胰島素。要問加拿大醫生們有什麼是最值得驕傲的,那是非「發現胰島素」莫屬了。因為胰島素的發現不僅是糖尿病歷史上,也是整個醫學史的里程碑。
1920年以前,隨著胰腺解剖生理的發展,一些從事糖尿病工作的人意識到,胰腺在糖尿病發病中可能發揮了很重要的作用。英國醫生Banting就 是一位,1920年班大夫移民到了加拿大,和多倫多大學的MacLeod教授一商量,麥教授覺得這位有熱情有理想,就說:你放手干吧,要錢給錢,要地方給 地方,再給你配備一位最好的學生幫助你,他就叫Best。
1921年夏天,兩位就開始工作了。一開始的實驗設計是,班大夫覺得胰腺很重要,那咱們就把狗的胰腺切掉,看看怎麼樣。經過多次練習,手術水平大 幅度提高,這些被切除了胰腺的狗活過了手術這一關,可幾天之後還是死了,一測狗的血糖發現,這些狗都快成蜜制的了,血糖高的沖破了房頂。麥教授聽到了這個 重大進展,很受鼓舞,殺了這么多狗,值了,胰腺肯定和糖尿病有關系。
幾個人一開會討論,一致認為,下一步應該把摘下來的胰腺再放回去,看看糖尿病能不能緩解。整個胰腺放回去手術難度太大,不行就把胰腺弄碎了,把胰 腺里的水打回去?不知道誰出的這個主意,行!接著試。麥教授安排Collip來做這個工作,從胰腺勻漿里分離有效成份。經過很多次的試驗,克服天氣炎熱又 沒有空調的困難,有一天胰腺提取液成功地降低了糖尿病狗的血糖,他們管這個提取液叫胰島素(Insulin)。
那個時候,孩子們如果得了糖尿病,現在叫1型糖尿病,治療辦法就是餓著,學名叫嚴格的飲食控制,一般1年半年的,孩子就瘦成皮包骨頭了,只有等死 一條路了。1922年,在多倫多大學醫院里一位叫Thompson的孩子在等待死亡,班大夫決定死馬當活馬醫,用他們自製的狗胰島素試試,其效果只有用 「神奇」來形容,本來快死的孩子,打胰島素時間不長就可以滿院子亂跑了。作為首批註射這種胰島素的病人,一個當時得糖尿病的孩子一直活到了1993年,這 是另一個神奇。
這個鼓舞人心的消息一傳開,世界各地的糖尿病孩子來到多倫多尋找最後的希望,班大夫成了名人。可問題出現了,一開始,善良的多倫多人民能容忍街上 的野狗逐漸減少,最後完全消失了,可當他們發現連自己養的狗都一條一條的神秘失蹤後,人們就不幹了,經過多次上訪,意見反映到了英國國王哪兒。國王下令, 糖尿病要治,狗也要養,英國開始幫助班大夫他們提取胰島素。會做生意的美國人聽說了,當時的禮來(Lilly)公司試著從來源更充分的豬胰腺里提取胰島 素,這一項業務就締造了現在的世界級的大葯廠。當時還有一位丹麥人,在回丹麥的船上聽說了這件事,回丹麥後組建了一家生產胰島素的公司,就是現在著名的諾 和諾德公司。2年以後,他們得了諾貝爾醫學獎,又幾年以後,國王給班大夫的名字前面加了個Sir。以後美國糖尿病協會成立,以班大夫的名字命名了一項糖尿 病界的諾貝爾獎,Banting獎。
後來有很多不服氣的人,有一位說這諾貝爾獎本應該是我的,我1921年就投稿證明胰腺和糖尿病的關系了,可這稿子他們不收。還有的人說,你麥教 授,什麼試驗都沒干呀,憑什麼也得獎。可人們還是認為沒有麥教授的大力支持,胰島素發現的革命還得在黑暗裡多摸索幾年。還有的人說,我幾乎同時做了狗的試 驗,也提取了胰島素類似物。可最大的區別就是班大夫是最早把胰島素用於治療人糖尿病的人,這不僅挽救了無數的糖尿病患者,也極大地推動了對很多疾病的治 療。
以後的很多年,胰島素一直是從豬胰腺里提取,後來胰島素賣到了中東,才做了些牛胰島素,但從與人胰島素接近的程度看,豬胰島素是和人胰島素最接近 的。中國很早就人工合成了結晶牛胰島素,但在產業化上一直沒有大的發展。以後動物胰島素的純度越來越好,到90年代,禮來和諾和諾德相繼推出了基因重組的 人胰島素,徹底解決了動物胰島素容易使人體產生抗體的問題。現在國內也可以生產基因重組的人胰島素了。
胰島素注射方式也有很大的改進,從普通的注射器,到胰島素專用注射器,到胰島素筆。胰島素筆做的象一隻普通的筆,胰島素就是墨水,打開筆冒,調好量就可以注射。現在微電腦也用到了胰島素的注射里,那就是胰島素泵。
一項科學發現,發明的價值是無法用金錢來衡量的,因為這發現,發明拯救了無數人的生命,這也是科學家最珍貴的價值。Frederick Banting,Charles Best,Professor J. J. R. MacLeod,J.B. Collip,就是這樣的科學家。
8、胰島素的發現過程是什麼?
糖尿病良葯「島汀」的發現
1891年11月14日,費德里克·格蘭特·班廷誕生在加拿大安大略省阿里斯登的一個農庄。他在農莊裡成長、勞作。有一天,他走出了生他養他的土地,步入了多倫多大學。
1916年,自願參加一戰的班廷負傷回國,在安大略省的倫敦城掛起招牌,開業行醫。在頭一個月里,只有一個病人光顧他的診所。他不得不關起門來,受安大略省醫學院的聘請去擔任葯物學「兼任」講師。
一天,上司要他作一個關於糖尿病問題的報告。當時,糖尿病被視作「沒有有效葯物可治的不治之症」。全世界數以百萬計的患者,「毫無結果地想用挨餓的辦法來苟延殘喘。」班廷在准備報告時,敏銳地發覺了前人研究病症的疑點,在健康人的胰腺上,布滿了島嶼狀的暗點,而死於糖尿病的患者,這些暗點已縮小到原來大小的幾分之一,班廷決心以此為突破口,攻克千百年的難症,在班廷矢志不移的決心下,學院同意了班廷的請求,撥給班廷10條試驗狗,並派出了一名助手。
班廷的助手,查爾士·赫伯特·貝司特是一位不到20歲的醫科學生,在化學方面頗有天才,能分析血和尿中的糖分。有這樣的得力助手,他更顯得信心十足。
班廷從一本醫學雜志中得到啟發,他對助手說:「我認為,那些島嶼狀細胞所起的作用是把健康身體內部的多餘的糖分變成熱能。當這些細胞不發揮這種作用時,體內糖分就成倍增長,形成糖尿病。」「因此,我們的任務就是,把狗的胰腺管道結紮好,用幾個星期時間等分泌消化液的細胞退化,然後把島嶼狀暗點的剩餘物,或粥狀物,取出加以分析。」
他們興致勃勃地幹了起來。從10條狗開始,增至11條、12條……直到91條狗時,實驗仍無結果。當實驗到92條狗時,奇跡出現了。這條被切除了胰腺的狗,由於糖尿病而瀕臨死亡。班廷立即給狗注射了一針「島嶼狀暗點的提取物」,幾小時後,狗的血中糖分開始下降,慢慢地從地上爬了起來,搖著尾巴,「汪、汪」地叫了起來。
班廷興奮極了,他的設想成立了。的確是胰臟的「島嶼」提取物把狗身體內的多餘糖分轉化了。他將這種提取物定名為「島汀」,意思是胰島的化學物質。
正當他們高興的時候,在不到20天後,這第92條狗還是由於糖分過多而斃命。對此,班廷很快找到了問題的症結,是沒有給狗注射足夠的「島汀」,而要獲得大量的「島汀」比獲得大量的稀有金屬還要難。
班廷苦思冥想,從哪裡得到大量的「島汀」呢?他坐在實驗室里,心卻飛回到了故鄉那一望無際的田野,成群的牛羊。
對,牛羊!他彷彿從黑暗中看到了黎明的曙光。實驗的結果證明他的設想是正確的。他用牛羊胚胎中的以及屠宰後牛羊胰腺胰島汀素,使患糖尿病的狗一直毫無問題地活了下來。
這是醫學上的一次重大突破。班廷下一步需要攻克的就是生死攸關的大問題——「島汀」控制人類的糖尿病症!
一天,班廷在街上遇見了同班老同學約·基爾克里斯特。這位朋友因患糖尿病,消瘦不堪,面色蒼白,說話有氣無力。班廷將朋友帶到了實驗室,先給他注射了一針葡萄糖,接著又打了一針「島汀」,兩個小時過去了,這位朋友的呼吸仍很急促,一陣一陣地喘氣。班廷不忍心再觀察下去,他向助手作了交待,然後離開實驗室,搭乘一列北上的快車,回到了家鄉。
這時,家裡的電話鈴突然響了。話筒里傳來了基爾克里斯特的聲音:「昨天你走了以後,我馬上就開始覺得呼吸輕鬆起來。頭不昏了,胃口也恢復了。今天,雖然兩腿還感覺軟,有點疲勞,但我不焦急了。我還要再打一針那種提取物——救命仙丹……」
為表彰班廷對人類的貢獻,1923年瑞典皇家科學院把諾貝爾生理學和醫學獎金授予班廷。
二戰開始後,班廷平靜的學者生活被攪亂了。痛惡戰爭的班廷,不甘沉寂。一天,他穿著一套沾著煙灰的舊衣服,來到渥太華的一所醫院,求見負責人上校軍官,他說:「我打仗是太老了,但請你准許我參加你們的醫療隊,希望給我一個最低的級別。」
1941年2月,班廷乘一駕轟炸機飛往英國倫敦。當時,英國軍隊正在同納粹德國進行殊死的戰斗。飛機高飛在紐芬蘭上空,班廷腦海里在思考一個特殊的問題:英國皇家空軍俯沖轟炸機上的駕駛員在俯沖後立即爬回高空的短短幾分鍾的過程中,我們有沒有辦法來防止他們暫時失去知覺呢?突然,一個意外的災難降臨了。飛機從空中墜落,一隻翅膀撞到了一顆老樹上,一個著陸輪陷進了結冰的湖中,飛機的殘骸埋在五尺深的雪堆里。
班廷在白雪皚皚的荒地上安息了。