生命的奇跡班廷與胰島素的發(fā)現(xiàn)[文檔資料]

生命的奇跡班廷與胰島素的發(fā)現(xiàn) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 “ 大江不止渴 ”“ 病身虛俊味 ”“ 臨餐吐更食 ”“ 臥久塵及履 ” 在用詩歌記載了一系列自己的病癥之后，大詩人杜甫在一葉扁舟上溘然長逝。一時間，關于他的死因眾說紛紜：食物中毒、消化不良、病死、賜死 似乎坊間民眾認為，這位傳奇詩人的離世也應該帶有著某種傳奇色彩。而在現(xiàn)代醫(yī)學飛速發(fā)展的今天，杜甫死因更流行的說法是 糖尿病晚期。 杜甫所處的時代，糖尿病基本等同于慢性絕癥。雖然隨著 醫(yī)學的發(fā)展，人們已經有了對抗糖尿病的有效方法，但這種疾病的頑強程度也依舊讓人們談虎色變。說到糖尿病，怎么也無法繞開的一個人，就是發(fā)現(xiàn)胰島素、給全世界糖尿病患者帶來福音的班廷，而定于每年 11 月 14 日的聯(lián)合國糖尿病日，也是為了紀念這位偉大的加拿大生理學家。 陰差陽錯的偶然 母親常年的臥病在床，讓年幼的班廷萌生了做一名醫(yī)生的念頭。 18 歲時，他如愿以償地以優(yōu)異成績考入了多倫多大學醫(yī)學院。只可惜，母親還是在班廷讀大二的時候病重離世。班廷畢業(yè)時，一戰(zhàn)正在如火如荼地進行著，這位熱血青年隨即應征入伍，成 為一名軍醫(yī)上尉，奔赴英國和法國前線。在戰(zhàn)場上，他拯救了無數戰(zhàn)士的生命，自己卻差點失去了胳膊。 戰(zhàn)爭結束后，班廷回到了祖國加拿大，先在多倫多兒童病院當了半年的住院醫(yī)生，后來又在安大略州的小鎮(zhèn)倫敦城里掛牌開業(yè)。不過，診所的經營狀況并不是很樂觀，開業(yè)28 天后班廷才等來了第一個病人。一個月下來，賬本上一共才掙了 4 美元。為了糊口，他在安大略醫(yī)學院找了一個實驗示范教員的臨時工作。也是這份工作，讓他偶然地走上了糖尿病的研究道路。 1920 年 10 月的一天，班廷正在為第二天的教學備課。在準備講解胰臟功能和 糖代謝問題的時候，班廷發(fā)現(xiàn)教科書中對這些問題的闡述都不夠全面深入，而他自己對這些問題也感到十分困惑。在當時，生理學家們已經知道了胰腺與糖尿病有關，如果切除動物的胰腺，就會引起糖尿病。早在1899 年，德國醫(yī)生敏考斯基就做過相關的實驗，他把狗的胰臟徹底切除，然后仔細地縫合傷口，日后進行觀察。后來，那只狗迅速消瘦，干渴，饑餓，無精打采，只剩下抬頭喝水的力氣，最后終于倒下，死于糖尿病。德國病理學家蘭格亨斯在他的論文中也指出，胰臟中存在著一些細小的細胞團，其結構不同于一般制造消化液的酶細胞，在顯微鏡下觀察它們就像海洋 中漂浮的小島。因而這些細胞團被稱為 “ 蘭格亨斯氏島 ” ，也就是 “ 胰島 ” 。但究竟如何提取胰島素，是人們始終無法克服的技術難關。 就在班廷為這個問題困惑的時候，他偶然間翻看了一本剛收到的新雜志，一篇名為胰島素與糖尿病的關系：通過胰腺結石案例所作的研究的文章引起了他的興趣。文中指出，在膽石形成中，如果阻塞了胰腺通向十二指腸的導管，就有可能引起胰腺萎縮。作者在動物實驗中也觀察到，結扎胰導管也能引起胰腺萎縮。班廷反復讀了這篇文章，感到十分興奮。他立即產生了一個設想，并寫在了筆記本上：“ 糖尿病狗胰管結扎，令狗 存活，直到病變腺泡從胰島中去除。試圖分離它們的內分泌液，以排泄糖尿。 ” 就這樣，一個偶然的靈感造就了一個劃時代的生命奇跡。 紀念一只狗 為了驗證自己的想法，班廷找到了他的主任米勒教授，希望能在學校的實驗室開展研究工作。米勒是一個神經生理學家，對于這個問題沒有經驗，他聽后雖然表示支持，但認為自己的實驗室既無這類技術，也無這類設備，無法在本校開展。他建議班廷去找麥克勞德教授，他是一個有名的糖代謝權威，如果得到他的指導，事情就好辦了。就這樣，班廷不顧老師、親友的勸阻，關閉了診所，辭掉了臨時教師的 工作，決定一心搞研究。他專程去找麥克勞德請教。然而，事情并不順利。 時任多倫多大學醫(yī)學院副院長的麥克勞德，是當時糖尿病領域久負盛名的權威。面對班廷這個門外漢的喋喋不休，他顯得十分不耐煩。自己的偉大創(chuàng)意被如此蔑視，年輕的班廷也十分憤怒，但他還是不停地給麥克勞德寫信，闡述自己的想法。經過幾個月的交涉后，麥克勞德終于勉強答應給班廷提供幫助。兩個學生研究助理，一個實驗室， 10 條狗，兩個月的時間 就這樣，班廷開始了自己的研究。 1921 年炎夏，班廷和助理貝斯特在實驗室中進行著緊張的實驗。本以為會 取得重大發(fā)現(xiàn)的班廷卻面臨著來自各方面的困難。由于缺乏經驗，加之實驗環(huán)境惡劣，用于實驗的狗因為麻醉過度、失血過多、感染等各種原因一個個死去。 7個星期后，除了一堆狗的尸體外，班廷幾乎一無所獲。麥克勞德安排的第二個研究助理因為看不到希望，只在研究室待了一小段時間就離開了，班廷的未婚妻也在這個時候離他而去。 眼看著暑假就要結束，如果麥克勞德回來后發(fā)現(xiàn)研究一無所獲，他肯定會收回實驗室。無奈之下，班廷決定破釜沉舟，他賣掉了從父親那兒借錢買來的房子，又賣掉了那輛舊福特。此時的班廷不但一無所獲，而且一無所有。為了 節(jié)約研究經費，班廷和貝斯特只好走街串巷去買便宜的狗。再到后來，就經常有居民反映，自家的狗會在某個夜晚過后，突然消失不見。 1921 年 8 月 20 日，班廷為一只奄奄一息的牧羊犬注射了胰腺提取液，結果實驗效果十分顯著。第二天上午，這條狗就活蹦亂跳，搖著尾巴跟著班廷在實驗室里跑來跑去了。但由于提取液的質量并不穩(wěn)定， 9 天后，這只牧羊犬還是死去了。這只狗的死去給班廷帶來了很大的打擊。他躲著貝斯特，偷偷地在一邊哭得很傷心。 后來在回憶這段往事的時候，班廷寫道： “ 只要我一息尚存，我永遠不會忘記那條狗。我見 過病人死去，但從沒有掉過一滴眼淚。但是當這條狗死去的時候，我只想一個人待著，因為眼淚止不住地流，無論我做什么都止不住。 ” “ 橫刀奪獎 ” 在實驗遭遇瓶頸和低谷的時期，班廷和貝斯特互相鼓勵，在他們的努力下，實驗終于有了突破性的成果。班廷和貝斯特在 10 只糖尿病狗身上，共注射了 75 次以上的提取液，收到了降低血糖和尿糖的效果，特別是其中的兩只狗，一只活了 20 天，一只活了 70 天，在反復注射提取液時，狗的狀態(tài)維持得很好，提取液的治療效力是確鑿無疑的了。 雖然實驗取得了初步成果，但仍然有很多難題需 要解決。用他們的方法制備胰島素，手續(xù)實在太復雜，有時提取液用盡了，只有看著狗陷入昏迷最后死亡；同時，他們獲得的提取液還很不純凈，必須大力改進，以進一步應用于臨床病人。不久，他們發(fā)現(xiàn)用酸化酒精可直接提取正常胰腺的胰島素，因酸化可抑制胰蛋白酶的活性，酒精提取胰島素效果好。這就保證了胰島素的足量供應。 當麥克勞德教授從蘇格蘭休假歸來后，發(fā)現(xiàn)班廷的工作有了很大進展，于是也開始為班廷提供幫助。他請來了非常有經驗的生物化學專家科利普，負責提取液的提純?？屏ζ盏牡絹頌榘l(fā)現(xiàn)胰島素做了最后的推動工作。多年以后，科利 普回憶說： “ 在那個時刻，在那個病理學老教學樓的頂樓，我獨自一人，感受到的那種激動的戰(zhàn)栗是前所未有的。 ” 經過科利普的努力，提取液已經相對較純，在動物實驗中，其有效性也得到了驗證。但當班廷要求科利普把提純方法告訴他時，卻遭到了科利普的拒絕，班廷因此還將科利普打了一頓。后來，在多倫多大學校董事會的調解下，幾個人才終于達成和解。 1922 年 5 月 3 日，在美國生理學學會大會上，麥克勞德教授代表研究小組宣讀了論文胰腺提取液對糖尿病的療效，并將提取液的名字正式命名為 “ 胰島素 ” 。大會的第二天，全世界 的報紙都在頭版刊登了發(fā)現(xiàn)胰島素的消息。 1923 年 10 月，諾貝爾獎委員會將諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒給了班廷和麥克勞德。但本該為此高興的班廷卻大發(fā)雷霆并拒絕領獎，因為沒有參加任何胰島素相關實驗的麥克勞德 “ 竊取 ” 了諾貝爾獎的榮譽，而一直從事這項工作、并做出突出貢獻的貝斯特卻被排除在外。此舉令麥克勞德十分尷尬，最后他也沒好意思前往領獎。雖然最終班廷還是接受了諾貝爾獎，但他還是公開表示了自己的極度不滿，并宣布要將諾貝爾獎金的一半分給貝斯特。最終，麥克勞德也只好將自己的一半獎金分給了科利普。直至今日，麥克勞德 獲得諾貝爾獎一事也依舊備受爭議，而貝斯特沒有獲得諾獎，也被稱為是諾貝爾獎的一大遺憾。 劃時代的貢獻 在胰島素沒有出現(xiàn)以前，醫(yī)生只能用 “ 饑餓療法 ” ，來遏制糖尿病的發(fā)展勢頭。然而，嚴格限量患者日常飲食這樣的做法有很多弊端。很多病人因低血糖休克猝死，或者死于慢性煎熬、營養(yǎng)不良等。成千上萬的病人在飽受糖尿病折磨后，最終失去生命。 班廷、貝斯特等人成功提取了胰島素后，糖尿病一夜之間從極難控制的頑疾變成了一個可以控制的疾病，因而拯救了成千上萬糖尿病患者的生命。他們不但改變了糖尿病患者的命運 ，同時也改變了糖尿病學史。 胰島素問世后不久，多倫多大學便立刻與美國的禮來（ Lilly）藥廠簽訂了合約，開始制造胰島素藥品，方法幾經改良之后，終于大批量地投入生產和使用，救治了無數的糖尿病患者。隨著醫(yī)學的發(fā)展，胰島素制劑也不斷改進。最原始的胰島素來自于牛或豬的胰臟組織，因為屬于異體蛋白，制劑粗糙，注射后會致使部分病人發(fā)生過敏反應，或者藥物耐受性，且作用持續(xù)的時間也較短暫，一日之內至少得打三次針，十分麻煩。 20 世紀 40 年代后，人們開發(fā)出了添加魚精蛋白的胰島素，可以延緩其在體內的吸收速度，長效型制劑從 此問世，大大減少了患者注射的次數。 50 年代中期，英國的桑格（ F.Sanger）完善了胰島素的結構分析和純化，使得胰島素 “ 精制至極 ” ，他也因此獲得了諾貝爾化學獎。 60 年代中期，中國在世界上第一次人工合成結晶牛胰島素。 及至70 年代末，制藥技術發(fā)生了革命性進步，應用分子生物學高科技，將人類胰島素基因植入細菌的 DNA 當中，靠快速倍增繁殖的細菌來復制合成胰島素，既經濟快捷，又沒有人體排異性，人類自此告別了動物型胰島素時代。如今市面上應用的所有胰島素，均已是由這種基因重組技術得出的產品了。 據統(tǒng)計，在 1897 年， 1 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 歲被診斷為糖尿病的患者卻可分別繼續(xù)生活 45 年、 30.5 年和15.9 年。有人估計，在班廷等人成功提取胰島素后的 50 年中，胰島素至少拯救了 3000 萬糖尿病患者的生命。 第二次世界大戰(zhàn)期間，這位熱血醫(yī)生再次參與到戰(zhàn)地醫(yī)療工作當中，作為一名少校在加拿大軍隊服役。不幸的是，