糖尿病治療史上的里程碑 胰島素的發(fā)現(xiàn)與臨床應用

王彥 孫文宇

【摘要】? ?在人類與糖尿病的長期較量中，胰島素的發(fā)現(xiàn)和臨床應用具有里程碑式的意義。1922年以前，糖尿病的治療主要是饑餓療法，因為控制主食的攝入可以降低血糖。糖尿病患者為了生存，不僅要承受嚴重糖代謝紊亂的煎熬，還要忍受饑餓，但最終逃不掉死神的召喚。

【關鍵詞】? ?胰島素;降低血糖;糖尿病

1922年，加拿大年輕的外科醫(yī)生弗雷德里克·格蘭特·班廷先生和他的研究伙伴通過反復的科學研究發(fā)現(xiàn)并成功地提取了胰島素，接著又成功地用于人體試驗，挽救了一個個糖尿病患者鮮活的生命。至此，在與糖尿病的較量中，人類第一次不再無所適從。1923年，班廷和他的研究伙伴們因此獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

胰島素是機體唯一能夠降低血糖的激素，它由胰島β細胞合成分泌，具有降糖以及促進糖原、脂肪、蛋白質合成的作用。早期胰島素的制備是從磨成粉的?；蜇i的胰臟中提純的胰島素，雖然之后實現(xiàn)了大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，但有3個問題成為人類在近一個世紀的胰島素制劑研發(fā)過程中的持續(xù)推動力。這3個問題是：胰島素純度、胰島素作用時間、胰島素給藥方式。

在胰島素純度方面，第一代胰島素是短期動物胰島素，即便提純工藝不斷改進，純度也僅達到97%，且因其還與人胰島素的結構不同，所以非常容易激活機體免疫反應，出現(xiàn)過敏或是注射部位的脂肪萎縮。20世紀80年代，科學家利用基因重組技術獲得了純度接近100%的生物合成人胰島素，繼而又通過基因工程技術對人胰島素的氨基酸序列和空間結構進行改造研發(fā)出速效人胰島素類似物。速效人胰島素類似物不僅免疫原性小，且起效快，作用時間短，更加符合機體生理狀態(tài)下進餐時刺激增高分泌的胰島素釋放特點。

在胰島素作用時間方面，早期短效胰島素作用時間短，適合餐前使用來控制餐后血糖。但是對于夜間基礎胰島素分泌不足，表現(xiàn)出早晨空腹血糖增高的患者，這種短效胰島素不能滿足機體需要。20世紀30年代，為延長胰島素的作用時間，科學家向胰島素中添加了魚精蛋白和鋅離子，研發(fā)出了第一批峰值時間可以達到6～12小時的中性精蛋白鋅胰島素NPH。這種中效胰島素可以睡前注射，補充胰島素夜間基礎分泌量的不足，但因胰島素峰值明顯，容易發(fā)生夜間低血糖。2000年，第一支長效人胰島素類似物上市，其作用時間長達20小時且平穩(wěn)無峰，品質顯著優(yōu)于NPH，不僅能有效控制空腹血糖，還能減少血糖波動和夜間低血糖。近年新型長效人胰島素類似物上市，表現(xiàn)出了更優(yōu)秀的品質。

在胰島素給藥方式方面，由于胰島素是蛋白質，在胃腸道中可被破壞，因此胰島素一直采用皮下注射的給藥方式。近幾十年，胰島素的注射裝置不斷改進，從最初的普通注射器到胰島素專用注射器，再到筆式注射器、無針注射器、胰島素泵等等，不僅便于操作和攜帶，而且可以保證胰島素注射劑量的精準。目前科學家還在嘗試非注射型胰島素的研發(fā)，包括口服胰島素、吸入型胰島素、胰島素皮膚貼片等等。相信在未來，新型胰島素制劑或給藥方式會讓我們持續(xù)震撼。

雖說胰島素在糖尿病治療中的地位不可撼動，但并不是所有的糖尿病患者都適合胰島素治療。哪些人需要胰島素治療呢？給朋友們幾個字：“缺、急、慢、累、妊、兒、繼”。

“缺”是指胰島素絕對缺乏的糖尿病患者，比如1型糖尿病或全胰腺切除者。

“急”是指糖尿病急性并發(fā)癥或應激事件時，比如糖尿病酮癥酸中毒或大手術時。

“慢”是指糖尿病嚴重慢性并發(fā)癥或嚴重合并癥時，比如糖尿病腎病透析或發(fā)生腫瘤時。

“累”是指糖尿病嚴重糖代謝紊亂胰島β細胞過度勞累時，比如空腹血糖>11.1毫摩爾/升或糖化血紅蛋白>9%時。

“妊、兒、繼”則分別指妊娠哺乳期婦女、兒童和繼發(fā)糖尿病者。

對于胰島素的使用，我們一方面要“該出手時就出手”，另一方面還須嚴格把握適應癥，醫(yī)生的指導必不可少。

回眸歷史，在胰島素的發(fā)現(xiàn)與臨床應用中，一個個驚喜可圈可點，閃耀著人類智慧的光芒，它讓我們堅信糖尿病患者的明天會更美好。

王彥? ?山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院內分泌科副主任，兼醫(yī)院質控部部長。理學博士，主任醫(yī)師，碩士生導師;山西省學術技術帶頭人;山西省“三晉英才”拔尖骨干人才;山西省衛(wèi)健委首批“臨床領軍高端人才”;中國女醫(yī)師協(xié)會醫(yī)體專業(yè)委員會常務委員;山西省醫(yī)學會內分泌專業(yè)委員會常務委員兼肥胖學組組長;山西省醫(yī)學會糖尿病專業(yè)委員會常務委員兼青委會副主任委員;山西省醫(yī)學會科學普及專業(yè)委員會常務委員;山西醫(yī)師協(xié)會內分泌醫(yī)師分會常務委員兼總干事;山西省老年醫(yī)學學會內分泌代謝分會常務副會長;山西省中西醫(yī)結合學會內分泌專業(yè)委員會副主任委員;山西省內分泌質控中心成員兼秘書;山西省糖尿病防治辦公室成員兼秘書等。主要研究方向2型糖尿病和肥胖。

孫文宇? ?山西醫(yī)科大學研究生學院 在讀碩士研究生