科學在19世紀進入實驗階段,本世紀是大多數醫學科學發展的重要時期。Oskar Minkowski和Josef von Mering想知道胰腺是否是生命所必需的內臟。他們在1889切除了壹只狗的胰腺,這只狗出現了進食、飲水、多尿、血糖和尿糖升高的癥狀。這個實驗明確指出胰腺與糖尿病有關,胰腺可能分泌壹種降血糖物質,但降血糖物質來源於胰腺。幾年前,德國柏林有壹個叫蘭根斯的博士研究生。他發現胰腺中有特殊細胞的團塊,可以從外分泌細胞或胰管中分離出來。這些細胞的功能是什麽?蘭根斯沒有發表任何進壹步的聲明。直到1893年Edouard Laguesse才把這些細胞命名為郎氏島,認為與胰腺的內分泌有關。65438年至0909年,比利時內科醫生讓·德·邁耶認為朗格漢斯島可能是分泌降血糖激素的地方,並將這種激素命名為胰島素。
早期胰島素提取
由於普遍認為胰腺中含有降血糖物質,二十世紀初就有學者致力於從胰腺中提取降血糖物質的研究。柏林壹位名叫喬治·祖爾澤(George Zuelzer)的醫生發現,壹些胰腺提取物可以減少胰腺切除術後狗的尿糖排泄,改善酸中毒。其中壹些提取物甚至會導致狗的血糖過低,他的壹種提取物在美國獲得了專利(稱為Acomatol)。為了豐富研究內容,晚了幾年,研究報告正式發表在1907。雖然他的胰腺提取物被用於8名糖尿病患者,但副作用太大,無法克服,所以他不得不終止臨床試驗。
羅馬尼亞布加勒斯特的內科醫生、生理學教授尼古拉斯·保列斯科(Nicolas Paulesco)也成功地從狗和牛的胰腺中提取了降血糖物質。第壹次給狗註射提取物,狗死於低血糖。他把這種提取物命名為胰酶。受第壹次世界大戰爆發的影響,他的研究遲至1921年才發表,潘克林因發熱等嚴重副作用無法用於臨床。
美國洛克菲勒大學的Israel Kleiner在1919記錄了動物打胰腺提取液後的壹系列血糖變化。不幸的是,由於換工作,新地方缺乏設備,沒有動物實驗室,他不得不終止在這壹領域的研究工作。
成功提取胰島素
加拿大多倫多的弗雷德裏克·格蘭特·萬津是壹位熱衷於新發明的外科醫生。1920 12.30半夜2點,他靈機壹動,在筆記本上寫下了壹段簡單的話:“糖尿病,把狗的胰管紮起來,讓胰腺的外分泌腺退化,讓狗活下來,然後設法分離內分泌分泌物,減少糖尿病。”雖然班廷醫生是壹個非常熟練的外科醫生,但他沒有糖尿病和相關研究的經驗,所以他去咨詢了當時多倫多大學的生理學教授J.J.R .麥克勞德(J.J.R. Macleod)。1921年夏天,麥克勞德同意提供他的實驗室、實驗動物(狗)和壹名學生研究助理查爾斯·H·貝斯特。班廷和貝斯特最早的研究是從器官移植開始的。他們結紮胰管,分離萎縮的胰腺並移植到切除胰腺的糖尿病狗體內,但他們很快放棄了這種方法,因為麥克勞德建議他們將萎縮胰腺的提取物冷卻後直接註射到狗體內。萬津和貝斯特經過多次實驗發現,整個胰腺提取液與萎縮胰腺提取液捆綁胰管後具有相同的降血糖作用,於是他們不先捆綁胰管,直接從胰腺中提取。在班廷博士的要求下,麥克勞德在12月邀請了壹位具有相當生化素養的學者詹姆斯·B·科利普(James B Collip)加入研究團隊。班婷和貝斯特於2月30日在美國生理學會做了口頭報告,192165438,後來在J Laboratory & amp;臨床醫學.當時他們的研究結果受到質疑,發燒等其他副作用也無法解決。總的來說成績並不比楚祖博斯科克萊爾好。
加入這個研究團隊後,Klip致力於改進提取方法,發現註射胰腺提取物可以增加肝臟中糖原的儲存,使尿酮消失。1922 65438+10月1,他們第壹次將提取物註射到人體內。倫納德·湯普森當時14歲。他患有1型糖尿病,在多倫多總醫院住院。他經常死亡。在接受提取物註射後,他的癥狀沒有改善,註射部位出現無菌性膿腫。克利普繼續改進提取方法,幾天後,65438年6月23日,湯普森再次被註射。結果血糖恢復正常,尿糖尿酮也消失了。就是這樣壹個簡單的臨床試驗,開啟了糖尿病胰島素治療的新時代,挽救了無數1型糖尿病患者的生命,大大提高了糖尿病患者的生活質量。
最早,他們將胰腺提取物的降血糖物質命名為胰島素。後來,麥克勞德發現,在1909年,比利時醫生梅爾已經給這種當時只是假設的物質命名了(見上圖),於是他沿用了梅爾的名字,將其更名為胰島素。1922年5月3日,他們在華盛頓的美國生理學會上再次發表了他們的研究成果。他們受到的待遇和上次完全不同。他們得到了全場觀眾的掌聲,被譽為當代醫學最偉大的成就。
胰島素發明後,他們遇到了另壹個問題。壹波又壹波1型糖尿病患者湧入多倫多,產量經Klipp實驗室提取無法滿足需求。後來,他們與印第安納州的禮來公司公司合作,以商業方式大規模生產胰島素。他們還在專利所有人多倫多大學的同意下,與丹麥和英國合作生產胰島素。到6月1923,胰島素可以在北美和歐洲使用。今年,諾貝爾獎委員會迅速批準班廷和麥克勞德為今年的醫學獎得主。萬津宣布他們將與貝斯特平分獎金,麥克勞德也將與克利普平分。這四個人在胰島素發明研究上的相對優勢、貢獻和獲獎者,當時也有爭論。後人普遍認為這項研究是壹項團隊工作,研究動機來自萬津,並得到了貝斯特在實驗室工作的幫助。麥克勞德是整個研究的主持人;克利普在胰島素的提取方法上取得了重大突破,這四個人應該獲得諾貝爾醫學獎。多倫多大學在提供研究經費、設備和實驗動物方面也做出了巨大貢獻。胰島素被發現後,研究小組就解散了。麥克勞德仍然在多倫多大學擔任生理學系主任,於1935年去世。該大學研究部主任班廷在1941年飛機失事身亡。貝斯特後來成為生理學教授繼續糖尿病研究,並積極參與美國糖尿病協會的建立和發展,於1978去世。克利普搬到了阿爾伯塔省的埃德蒙頓大學,為後來發現甲狀旁腺激素做出了巨大貢獻。他死於1965。第壹個接受胰島素治療的糖尿病患者湯普森於1935年去世,多活了13年,這在胰島素發明之前是絕對不會發生的。1922年在多倫多接受胰島素治療的最早的糖尿病患者中,至少有兩位比這四位胰島素發明者死得晚,其中壹位在1993年去世,享年76歲。