扒一扒胰岛素的“家史”

作者:江西省人民医院内分泌科 2018-02-24阅读:5075次

胰岛素是目前糖尿病治疗最有力的武器,而且,你知道吗?近一百年来,胰岛素在历史上可谓十分灿烂辉煌,绝对是个很有故事的药物。今天我们来一起扒一扒胰岛素的“家史”。

第一代动物胰岛素

在胰岛素发现以前,糖尿病是一种绝症,许多可怜的1型糖尿病患儿能做的只有默默等待死亡。

1921 年,年轻外科医生Frederick G. Banting改变了这一局面。这年夏天,他在前人对胰岛素研究的启发下,和助手Charies H. Best 首次从狗的胰腺中成功提取胰岛素。随后他们将狗胰岛素用于多伦多大学医院濒死的糖尿病患儿,挽救了患儿的生命! 因对糖尿病治疗的巨大贡献,Banting和资助其实验的伦多大学生理学教授J.J.R Macleod获得1923年诺贝尔生理及医学奖[1]。

外科医生Frederick G. Banting

Banting时代的胰岛素现在看来只是粗制品,1955 年英国化学家Frederick Sanger发现牛胰岛素分子结构,并完成了胰岛素的纯化工作[1]。1973年动物胰岛素的纯化技术到达了巅峰[2]。

荣光时刻:中国科学家首次人工合成结晶牛胰岛素

20世纪50年代牛胰岛素一级结构被探明后,我国科学家王应睐、邹承鲁等人于1958年开始探索用化学方法合成胰岛素。1965年9月,我国学者完成了结晶牛胰岛素的全合成,成为世界上第一个人工合成的蛋白质,为祖国争得了巨大荣光。我国学者因此获得诺贝尔奖提名,却遗憾地插肩而过。

荣光时刻

第二代人胰岛素

由于动物胰岛素结构组成与人胰岛素有一定差别,导致注射到体内有可能产生过敏反应或久而久之产生抗体,药效降低[3]。人胰岛素则能够避免上述问题。

1979年,Bell克隆了胰岛素基因,使得基因重组人胰岛素成为可能。在基因重组技术的快速发展之下, 1982年以后,世界上第一支人工基因合成的大肠杆菌重组人胰岛素(优泌林)推出,酵母菌重组的人胰岛素随后相继上市,广泛用于糖尿病治疗[4]。

第三代胰岛素类似物

人胰岛素大大改善患者生活质量和延长寿命。然而还远不能满足医生和患者的需求。如:

短效胰岛素必须进餐前半小时注射,血药浓度峰值落后于生理进餐后体内胰岛素早期分泌的时间,不能很好控制进餐后血糖明显波动,如作用时间较长又易导致下餐前低血糖[4]。

中性鱼精蛋白锌胰岛素(Neutral Protamine Hagedorn,NPH)胰岛素作用时间远不到24h,睡前注射不能控制次晨空腹血糖到理想水平,增加剂量又会导致午夜低血糖发生,并且往往反而使次日早上血糖更高[4]。

更符合生理性胰岛素分泌的胰岛素类似物的发展[4]:

1996年以后,速效胰岛素类似物(赖脯及门冬胰岛素)先后上市;

2000年和2004年,长效类似物甘精胰岛素和地特胰岛素也分别上市;

更接近生理胰岛素分泌模式的类似物出现后,很快被应用于预混胰岛素的制作,诞生了预混胰岛素类似物……

小结

胰岛素对糖尿病治疗做出了巨大贡献。在历史上胰岛素经历了动物胰岛素、人胰岛素、胰岛素类似物三个阶段,然而这还远远不是终点。在缅怀历史的同时,我们也看到,全球糖尿病患者的血糖控制仍不理想,不断探索更加理想的治疗是科学家和医务工作者永不止步的方向。

MDE-2018-12