胰島素傳奇

每一個喜看電影的人，都希望“邂逅”一段精彩絕倫的故事，它可以帶我們回顧任意一段歷史或帶我們暢想無限遙遠(yuǎn)的未來。世界醫(yī)學(xué)史上，一段有關(guān)胰島素的傳奇歷史，其精彩程度甚至并不輸給任何一部好萊塢勵志大片。在這段歷史里，講述的不只是人類文明永不停歇的探索腳步，更詮釋著人類對科學(xué)研究的奉獻(xiàn)與執(zhí)著。

溯源

如果說胰島素的成功是一個傳奇的話，那造就這個傳奇的最終力量則源于一個古老的疾病——糖尿病。距今3500年前，古埃及就已有對糖尿病的簡單敘述：2000多年前，古希臘醫(yī)生阿勒特奧斯把這種主要癥狀為“排泄多且甜的尿液”的疾病命名為“Diabetes”即糖尿病；1675年，英國醫(yī)學(xué)家托馬斯威爾士給這個疾病用拉丁文定義了一個新的標(biāo)注“Mellitus”，意為“蜜”。而到了1776年，馬修多不森通過科學(xué)實驗證明了尿液中的甜味確屬糖分。此外，東方也很早就對糖尿病有過初步的認(rèn)識，我國東漢名醫(yī)張機曾在《金匱要略》中對糖尿病癥狀寫下諸多描述；而隋末唐初的《古今錄驗方》也對糖尿病有過記錄。

一直以來，人們只能做到識別這種疾病而全無任何應(yīng)對方法。古印度人發(fā)現(xiàn)如果誰的小便會招來蜂擁而上的螞蟻，誰就肯定罹患上了此種疾病。我國民間的說法是，豬跟著誰跑，誰就有糖尿病。還有就是狗會去舔糖尿病患者的尿夜，因為那很甜……直到時間轉(zhuǎn)入20世紀(jì)之前，人類對糖尿病還完全束手無策。一旦患上糖尿病就等于被判死刑，患者只能坐以待斃，別無他法。但就像恒古以來的人類文明一次次面對困擾而又總會迎來轉(zhuǎn)機一樣，這個“甜蜜”的疾病正在等待可以“點化”它的人出現(xiàn)。

曙光

如果說胰島素是一個傳奇，那么傳奇的開端總是富有戲劇色彩的，機緣與探索如命運安排般交織著。

1869年，年僅22歲的德國醫(yī)學(xué)院學(xué)生蘭格爾漢斯在畢業(yè)論文里描述了他在顯微鏡下觀察到的胰臟周圍組織不同的島狀細(xì)胞團（就是我們今天所說的“胰島”），并推測說，這些島狀細(xì)胞團可能是分泌激素的。可惜這位天才在當(dāng)時并沒有受到重視，評委們認(rèn)為他的論文毫無新意，因為那些所謂的“島狀細(xì)胞團”其實不過是一些淋巴結(jié)……天才蘭格爾漢斯的運氣實在太差了，只能混個學(xué)位就卷鋪蓋走人，20年之后，他死于尿毒癥。許多年后，人們?yōu)榱思o(jì)念他，將“胰島”也稱為“蘭格爾漢斯島”。

1888年，俄國科學(xué)家巴普洛夫?qū)ο磉M(jìn)行研究，并在研究食物與消化液之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，最終確認(rèn)了胰臟分泌物的消化功能。最終，他因以上貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎。

1889年，受俄國科學(xué)家巴普洛夫的啟發(fā)，兩個德國科學(xué)家梅林和明科斯基開始探索胰腺到底在消化過程中起到了何種作用。他們在工作中偶然發(fā)現(xiàn)了被切除胰臟的狗，尿液是含有糖分的，且切除了胰臟狗的尿液招來了大量的蒼蠅。梅林和明科斯很快意識到這只狗很可能“患”上了糖尿病。通過尿液化驗，他們果然發(fā)現(xiàn)那只狗的尿液里確實含有很高的糖分。更為重要的是，梅林和明科斯這次試驗也開啟了一扇改變?nèi)祟惤】得\的大門，即實驗結(jié)果讓胰臟與糖尿病的關(guān)聯(lián)得以確認(rèn)。隨后，這個發(fā)現(xiàn)使全世界的科學(xué)家為之忙碌起來，因為他們必須搞清楚胰島所分泌的激素到底是什么物質(zhì)？以及如何提取這種神秘的激素？盡管后來人為之前仆后繼，但卻始終進(jìn)展甚微。

創(chuàng)業(yè)

1917年，一個名為班廷的加拿大年輕人終于拾起了這把掌握人類健康命運的鑰匙，一段胰島素的傳奇就此展開。這個加拿大小伙子起初的經(jīng)歷看起來時運不濟：1917年他從多倫多大學(xué)畢業(yè)的時候，其實并未得到完整的醫(yī)學(xué)訓(xùn)練，因為當(dāng)時全世界都受到了第一次世界大戰(zhàn)的影響，最后一年班廷幾乎沒上什么課，整年只記了五頁筆記后，就被征召入伍成為陸軍醫(yī)官，并赴法國前線參與了坎伯拉之役，戰(zhàn)役中班廷英勇負(fù)傷。當(dāng)時有醫(yī)生主張給班廷截肢，班廷非常倔地說道：“我非要留下這只胳膊不行！作為一名外科醫(yī)生，沒有胳膊，就等于沒有了生命！”——后來的事實證明他是對的。

戰(zhàn)爭結(jié)束之后，剛剛回國不久的班廷竟然找不到一份像樣的工作，只能選擇到一個邊遠(yuǎn)小鎮(zhèn)開了一家診所，慘淡度日。為了糊口，他也跑到當(dāng)?shù)匾凰t(yī)學(xué)院擔(dān)任代課教師。1920年10月30日，班廷備課時讀到一份病例報告：“一個病人的胰臟導(dǎo)管被結(jié)石堵塞之后，分泌消化酶的消化腺萎縮了，可是胰島細(xì)胞卻依然存活良好。這次偶然發(fā)現(xiàn)為班廷以后有關(guān)胰島素的研究開辟了一個很好的開端，并最終促成了人類歷史上最偉大的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)。

胰島所分泌的激素之所以難以提取，就是因為胰蛋白酶的存在。據(jù)說這種胰臟分泌的消化酶其實也是一種蛋白質(zhì)，但它卻能夠降解其他蛋白質(zhì)；在班廷之前，早就有很多科學(xué)家認(rèn)為胰蛋白酶會降解他們想要提取出來的那種神秘激素。班廷的靈感說來簡單，他的想法是：如果模仿結(jié)石阻塞的狀況，把狗的胰臟導(dǎo)管用手術(shù)結(jié)扎，等消化腺萎縮之后，再提取神秘激素不就可以事半功倍了嗎？

但小診所簡陋的醫(yī)療設(shè)備，一時間讓班廷的想法難以實現(xiàn)。他不得不跑回母校多倫多大學(xué)，找到當(dāng)時的糖尿病權(quán)威專家麥克勞德教授。班廷關(guān)掉了自己的診所，辭去了兼課的工作……他的執(zhí)著最終打動了麥克勞德教授，當(dāng)時班廷只向其提了一個簡單的要求，那就是援助他10條狗、一個助手，限時8個星期。麥克勞德給班廷分配了一個陰暗狹窄的小房間，并讓時年21歲的醫(yī)科學(xué)生查爾斯.貝斯特?fù)?dān)任他的助手。

接下來的實驗進(jìn)程似乎進(jìn)展得并不順利，給狗做胰臟導(dǎo)管結(jié)扎手術(shù)，對班廷來說顯然是小菜一碟，貝斯特也是個勤奮認(rèn)真的小伙子；可他們從已萎縮的胰臟中提取出來的物質(zhì)并未起到預(yù)想的作用。他們要先把一只狗變成糖尿病狗，然后再給另一只狗做胰臟導(dǎo)管結(jié)扎手術(shù)，等到這只狗的胰臟萎縮之后，通過手術(shù)將萎縮的狗胰臟摘取出來，進(jìn)而提取他們想要的物質(zhì)——胰島素。可事實卻是，已“罹患”糖尿病狗被注射胰島后，不久便安靜地死去了。由此班廷等人并不能達(dá)到通過檢測這條糖尿病狗的血糖水平來判斷他們提取物質(zhì)到底是不是真的有用的目的。

8周很快就要過去了，雖然狗一條一條地為醫(yī)學(xué)“獻(xiàn)身”了，但實驗卻依然沒有取得實質(zhì)性的進(jìn)展。此時的貝斯特堅定地告訴班廷：“反正我要協(xié)助你完成這個實驗，你可以等將來實驗成功并取得效益了再向我支付工資；如果實驗失敗了，就當(dāng)我友情援助你吧！”與貝斯特的寬容理解形成鮮明對照的是，麥克勞德對班廷和貝斯特的實驗進(jìn)展的不聞不問，他自顧自地去歐洲講學(xué)去了。

天氣越來越熱，實驗環(huán)境越來越差，但實驗進(jìn)展卻奇跡般地出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機：終于有一天，貝斯特遲疑地說：“不知道我測的準(zhǔn)不準(zhǔn)，剛剛我們注射的那條狗的血糖降到了正常水平……”班廷和貝斯特死盯著那條血糖降到正常水平的狗，一小時內(nèi)，竟然發(fā)現(xiàn)那條糖尿病狗從連頭都抬不起來到可以自己坐起來，最后奇跡般地站起來！那個無數(shù)醫(yī)生、科學(xué)家夢寐以求的神秘物質(zhì)終于被這兩個年輕人破譯了。他們倆將其命名為“島素”也就是我們今天常說的“胰島素”（Insulin）。

實驗只成功一次顯然是不夠的，畢竟能夠重復(fù)成功多次的實驗才算是最終的成功。動物來源問題很快接踵而來，也許只有真實面臨困境，才能情急生智。班廷想到了屠宰場，并帶著貝斯特跑了好幾個屠宰場才搞到9只牛的胰臟。在回來的路上兩個人才想到其實根本就不用什么胰臟導(dǎo)管結(jié)扎手術(shù)，因為可用酸化酒精破壞消化液，防止胰島素被降解。在接下來的實驗中，兩個人反復(fù)慨嘆為何開始沒有想到這么簡便易行的方法。

班廷和貝斯特從屠宰場回來后，發(fā)現(xiàn)將牛胰臟用酸化酒精處理之后提取出來的胰島素果然好用，糖尿病狗的血糖在注射牛胰島之后開始出現(xiàn)直線下降的現(xiàn)象。但現(xiàn)在的問題是，這種動物身上提取出來的胰島素能否用在人的身上呢？班廷決定先在自己身上注射，但貝斯特卻堅持認(rèn)為應(yīng)由他來首先冒險，理由是“班廷的技術(shù)更熟練，更應(yīng)受到重點保護”。對此班廷當(dāng)然不會同意。但在爭論無果后，當(dāng)天晚上兩人便不約而同地在各自的身上注射了牛胰島素，同時完成了人體實驗，結(jié)果是相同的，那就是最終確定了牛胰島素應(yīng)用在人體上是安全的。

幸運接踵而來。1922年2月8日，班廷醫(yī)學(xué)院的一位同學(xué)喬由于患上了糖尿病，病情不斷惡化，生命垂危之際喬抱著一線希望來到了班廷的實驗室，請求在自己身上試用仍處于試驗階段的牛胰島素。貝斯特為他注射了一針牛胰島素，而后大家靜觀其效。時間一點一點過去，班廷卻未在喬身上觀察到任何效果。后來在貝斯特的勸說下，班廷決定再為喬注射一定的劑量，僅僅幾分鐘的工夫，喬就變得好轉(zhuǎn)起來。

當(dāng)天晚上，喬吃了一頓正常食量的晚餐，并大喜過望，以為自己痊愈了，可第二天糖尿病的癥狀又出現(xiàn)了。貝斯特按照昨天的總計劑量又給喬注射了一針胰島素，喬再一次恢復(fù)。可也由此用光了班廷和貝斯特?fù)碛械乃幸葝u素。這時，麥克勞德才開始顯得有些坐不住了。他丟下手中所有的工作，調(diào)動自己的全部資源，投入了胰島素實驗的后續(xù)工作中。至此草臺班子變成了正規(guī)軍。隨后麥克勞德與與班廷等人與美國的禮來藥廠合作，從屠宰場取得的動物胰臟中，成功地分離出了足以提供全球糖尿病患使用的胰島素。在隨后不到兩年的時間內(nèi)，胰島素便在世界各地的醫(yī)院推廣使用，并取得了空前的療效。

1923年10月，瑞典的卡洛琳研究院決定將該年的諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)獎頒給班廷及麥克勞德兩人。班廷得知消息后，馬上宣布將自己的獎金與貝斯特平分；稍晚，麥克勞德也宣布將獎金與另一位參予研究的生化學(xué)者柯利普共享。

尾聲

班廷時代的胰島素現(xiàn)在看來只是粗制品，但就在班廷和麥克勞德獲諾獎20多年后的1955年，英國的圣格確定了胰島素的結(jié)構(gòu)，并完成了胰島素的純化工作，他也因此獲得了1958年的諾貝爾化學(xué)獎。

更讓后人感動的是，后來班廷和麥克勞德將胰島素專利以1元錢的價格轉(zhuǎn)交給了多倫多大學(xué)。他們希望用人類最偉大的精神——“奉獻(xiàn)”給自己的學(xué)術(shù)成績畫上了一個完美的句號。

1923年胰島素作為商品上市，據(jù)粗略統(tǒng)計，當(dāng)年有近8000名醫(yī)師對25000多名糖尿病患者使用了該藥。世界衛(wèi)生組織和國際糖尿病聯(lián)盟為紀(jì)念班廷等人為糖尿病研究做出的巨大貢獻(xiàn)，還將班廷教授的生日——11月14日定為“世界糖尿病日”。班廷基金會也因此誕生。

美國著名糖尿病學(xué)家Elliott Joslin曾寫下這樣一段話：“1897年，一個被診斷為糖尿病的10歲男孩的平均生存期是1.3年，30歲和50歲的糖尿病患者生存期分別是4.1年和8年。而到了1945年，10歲、30歲和50歲診斷糖尿病的患者卻可繼續(xù)生活45年、30.5年和15.9年。”

80余年來，胰島素的劑型不斷推陳出新，甚至目前已發(fā)展為速效、短效、中效、長效和預(yù)混胰島素等多種劑型。從不同濃度到牛，豬、重組人胰島素等不同來源；從結(jié)晶胰島素、純化胰島素、人工合成胰島素等不同純度到皮下注射......可以說，人類對胰島素探索的腳步從未停歇過，但在胰島素的傳奇發(fā)展史上，班廷、麥克勞德和貝斯特為之奉獻(xiàn)的艱辛努力不應(yīng)被遺忘。