胰岛素的发现
甜蜜蜜，这是几乎所有文化对幸福的一致形容。我们那历经亿万年进化而来的神经系统，早已将甜的感受与生存的关系固化在了本能之中。糖的价值无论怎么形容都不为过，人体所摄入的大部分食物将转换成葡萄糖，供身体用作能量，但如果糖分无法进入细胞，幸福的天使将摇身变为可怕的恶魔。长时间滞留在血液中的糖，将突破肾脏的封锁，从尿液中流失，带走大量水分，使人体处于饥渴状态。同时，高浓度的糖还将直接损伤机体，影响视力、听力、精神状态、睡眠状态等一切功能。
▲图片来源：pixabay.com
为什么糖分无法自由地进出细胞？这是因为，细胞为了保障必要的安全，并不允许任何水溶性的分子随意进出，即便是对生存至关重要的糖也不例外。那么，又是什么原因，让细胞对糖敞开了大门？1923年，诺贝尔生理学或医学奖给出了精彩的答案——胰岛素。
时光重回三年前。1920年10月31日晚上，加拿大安大略省的外科医生弗雷德里克·班廷正在准备给学生讲授一堂关于糖代谢的课。具有讽刺意味的是，这个日后注定要成为胰岛素发现史主人公的人，当时根本没有想过糖尿病的治疗与他有什么关系，他只知道，糖尿病是一个与胰腺有关的问题。
胰腺，是当时医学界最神秘的器官。医学上已经确定的事实是，大部分的胰腺细胞会产生消化酶，通过胰管进入十二指肠，但胰腺似乎还有别的功能。1889年，德国医生奥斯卡·明科夫斯基和冯·梅林意外地发现，一旦从动物身上取走胰腺，它们就会丧失代谢碳水化合物的能力。他们切除了一条狗的胰腺，结果狗尿中的糖含量升高了。这个发现第一次证实，糖尿病的根源在胰腺，而不是之前人们所认为的肝脏。明科夫斯基由此推断，胰腺里必然有一种神秘的物质在调节代谢。
20世纪早期，内分泌系统是医学研究的新大陆。科学家发现，许多腺体都分泌功能强大的荷尔蒙，而内分泌物与外分泌物的异常似乎是许多疾病的源头。糖尿病是否也是如此？30年间，全世界一流的科学家都试图在胰腺里寻找某种能够恢复代谢平衡的神秘物质，然而试验进行了整整400次，全都无功而返。
以明科夫斯基的发现为起点，将时间再往前推20年，年轻的柏林医学生保尔·朗格汉斯第一次发现了像小岛一样分布在胰腺中的细胞群，并且推测，这些岛状细胞团可能是分泌激素的。可他的推断并没有受到重视，直到1893年，人们为了纪念这位英年早逝的天才，才将“胰岛”称为“朗格汉斯胰岛”。
今天我们知道，胰岛细胞根据其分泌激素的功能分为B细胞、A细胞和D细胞。其中，B细胞约占胰岛细胞的60%-80%，它们负责分泌胰岛素，可以降低血糖；A细胞占25%-40%，它们会分泌胰高血糖素，可增高血糖；D细胞数量最少，分泌生长抑制激素。胰腺这个器官的神奇之处就在于，它能随时监控血液中的糖和其它营养成分，一旦感知到任何变化，它立刻根据情况分泌不同功能、不同量的荷尔蒙，从而保持体内循环的平衡。
一旦胰腺不生产胰岛素或者量太小，代谢就会陷入混乱，机体便会淹没在过量的糖中。由于血液中的葡萄糖不能有效地分解，一方面，肌体无法得到充足的养料和能量，患者将被日甚一日的极度饥渴所吞噬；另一方面，体内的脏器和组织受到高血糖的腐蚀和侵害，会逐渐丧失功能。因为免疫功能减弱，糖尿病人容易患上感冒、肺炎、肺结核等各种感染疾病，而且不易治愈。糖尿病的并发症可遍及全身，出现率最高的是视网膜病变、肾病和神经障碍。胰岛素发现之前，全世界有几百万人遭受这样的厄运。
这些人命运的改变，似乎就发生在1920年10月31日那个不眠之夜。那天，班廷埋头备课时突然灵光闪现：为了防止胰外分泌消化酶对提取物的破坏，是否能通过结扎动物胰管，等到消化腺萎缩，然后再提取这种神秘的激素？
▲班廷
大胆的设想需要获取实验支持，班廷回到母校多伦多大学，找到了糖尿病研究权威麦克劳德教授。1920年11月8日，当班廷走进麦克劳德的办公室时，他并没有意识到，历史正将他推到一个极其幸运的时空点：麦克劳德教授恰好拥有他所需的一切资源——多余的狗，多余的学生助手和一个十几年来从没有人用过的动物实验室。
班廷就这样开始了胰岛素的提取工作。1921年5月中旬起，在助手贝斯特的帮助下，班廷共结扎了19条狗，死亡14条，存活下的5条中，只有2条的胰腺导管被彻底结扎而发生了萎缩。此时的班廷几乎已经到了山穷水尽的地步，没有工资，没有实验经费。然而，班廷并没有泄气，他和贝斯特坚持不懈地给更多的狗结扎，并将胰腺粗提物注射到因胰腺切除而患糖尿病的狗中观察效果。到7月底，他们已经给91条切除了胰腺的狗注射，但无一例外，都迅速死于糖尿病，直到第92条，这次他们成功的将它的生命延长了20天。
面对提取胰岛素纯度不够的问题，麦克劳德指派自己的助手、生化学家柯立普参与实验，后者为提纯胰岛素做出了重要贡献。不久，胰岛素就被尝试应用于糖尿病人的治疗，效果非常良好。班廷的名字迅速传遍了全世界。
1923年10月，瑞典卡罗林斯卡研究院决定将该年的诺贝尔生理学及医学奖颁给班廷及麦克劳德两人。班廷得知消息后，马上宣布将奖金与助手贝斯特平分；麦克劳德也宣布将奖金与柯立普共享。为纪念班廷的巨大贡献，世界卫生组织和国际糖尿病联盟将班廷的生日11月14日定为“世界糖尿病日”。1923年，班廷和麦克劳德将胰岛素的专利以一元钱的价格转交给了多伦多大学，用人类最伟大的奉献精神给自己的功绩画上了一个完美的句号。
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