如果不是狗尿吸引来了一大群苍蝇,胰岛素的秘密也许要换一种打开方式
1889年,德国斯特拉斯堡,冯梅灵和敏柯斯基正在通过摘除犬的胰腺研究胰腺的消化功能。一天,一个实验室助理的发现引起了他们的注意。助理发现摘除胰腺的犬所排泄的尿液周围聚集了大量苍蝇。为什么会吸引这么多的苍蝇,他们感到十分好奇。后来经过检测发现尿液中含有糖,而尿液中含糖是糖尿病的常见症状。
冯梅灵和敏柯斯基意识到他们第一次在动物身上看到了糖尿病发病的证据。动物失去胰腺会发生糖尿病提示了胰腺与糖尿病之间有密切的关系。冯梅灵和敏柯斯基后来证明,胰腺可以产生一种分泌物来控制糖在体内的利用,缺少该分泌物会引起糖代谢的障碍而出现糖尿病症状。
如何分离出这种分泌物,科学家们进行了很多尝试,然而收效甚微。直到1921年,一位年轻的加拿大医生班廷和一位刚出校门的助理贝斯特(当时正在多伦多大学生理学教授麦克劳德教授的实验室里参加胰腺分离项目)成功从犬的胰腺提取到了该分泌物。将这些分泌物注射到摘除胰腺的糖尿病犬体内可以恢复他们的血糖水平,并使尿糖转阴。
麦克劳德教授对该项目产生了极大的兴趣,后来,他改善了提取流程并提议将该分泌物命名为胰岛素。现在人们知道胰岛素是一种激素,由胰岛细胞产生。此后一年,牛胰岛素的纯化提取物被提取出来并在糖尿病患者身上得到验证。接受验证的第一个糖尿病患者是班廷的同学兼朋友,在接受牛胰岛素治疗后他的病情显着改善。
糖尿病那时是一种严重的致残性疾病,大部分人最终会死亡。在患病期间,患者会发生各种各样的感染。另外,糖尿病会增加患者手术的危险性和生育的危险性。1922年以前(胰岛素第一次使用在临床),糖尿病的饮食治疗有助于减轻症状,延长生命,但还远不能令人满意。胰岛素可以控制糖尿病症状,减少或消除这些危险,改善生活质量并延长生命。
1922年1月,班廷和麦克劳德在美国生理学学会报纸上公布了他们的研究成果。1923年,两人共同获得诺贝尔生理学或医学奖。从两人发现胰岛素到获得诺贝尔奖之间如此短的时间就证明了胰岛素在临床上的重要性。
胰岛素是一种蛋白质,是一种由51个氨基酸构成的天然聚合物,氨基酸按照特定的顺序排列成两个连接环。牛胰岛素的氨基酸序列在1953年由剑桥大学的冯桑格破解,他凭此获得了1958年的诺贝尔化学奖。不同种类的动物,胰岛素的氨基酸序列略有不同,但这些不同并不影响胰岛素对人类糖代谢的调节。所以如果出现对某种动物来源的胰岛素过敏可以转换另一种来源的胰岛素。人源胰岛素的合成是胰岛素的新革命,通过基因工程合成的人源结构的胰岛素可以提供充足的胰岛素供应,并提高病人的耐受性。
班廷和贝斯特对胰岛素的提取固然功不可没,然而我们不能忘记冯梅灵和敏柯斯基,是他们首次将胰腺与糖尿病的发病联系起来。如果不是意外发现苍蝇蜂拥在犬尿周围,后来的科学家就无法发现胰岛素。