個人資料
萬發 (熱門博主)
  • 博客訪問:
正文

拋硬幣分享的諾貝爾獎—發現胰島素的故事

(2015-10-05 11:11:38) 下一個

Image result for 胰島素班亭

Image result for 胰島素班亭

 早在二三百年前,醫生們便注意到,有一種病的症狀表現為“三多一少”,即:排尿量多、飲水量多、食飯量多、體重減少。此外,這種病人的尿液特別甜。因此,人們把它稱為“糖尿病”。

  1889年,德國醫學家胡思·梅林和俄國醫學家奧斯加·明科夫斯基,為了研究人體胰腺的消化功能,將一隻狗的胰腺切除掉。其間,他們無 意之中發現,實驗場上一灘狗尿布滿了蒼蠅,而旁邊的一灘狗尿卻一隻蒼蠅也沒有。敏銳的科學思維使他們意識到這兩灘尿的成分一定不同。經過成分分析,發現布 滿蒼蠅的尿為糖尿,也就是說撤這泡尿的狗患有糖尿病。經過檢查,得知是那條被切去胰腺的狗患了糖尿病。這說明糖尿病與胰腺之間有某種關係。  

胰島素是支配動物體細胞吸收葡萄糖的重要激素。葡萄糖作為許多細胞的主要營養成分,胰島素不足的時候細胞就得挨餓,就象快要餓死的人守著豐盛的宴席卻吃不進嘴。同時,消化食物產生的葡萄糖大量堆積在血液裏,並從腎髒中溢出,形成所謂糖尿病。

胰島素從發現到開始大規模臨床應用隻經曆了短短的幾十年。 1869年,年僅22 歲的德國醫學生朗格漢發現胰髒的腺體組織之間分散著一小堆一小堆的細胞,之後這些細胞堆就被命名為“朗格漢島”, 就是我們現在漢譯所稱的“胰島”。

十 幾年後,波蘭裔德國科學家敏可斯基將狗的胰腺切除以研究胰腺的消化功能。可是為他們管理動物的技術員發現這些狗的尿吸引了大批的蒼蠅。由此發現尿中有糖並 建立的糖尿病與胰腺的關係。 又十年後,1901年,又是一位才26歲的醫學生發現糖尿病患者的胰腺中的胰島有明顯變化,進一步確立的糖尿病和胰島之間的 關係。
此後的二十多年中有很多位科學家都試圖用胰髒提取物治療糖尿病。雖然效果是有的,但結果卻很不穩定,甚至不能說服同行。 

這時候,我們故事的主角終於出現了:加拿大醫生班庭。 班庭是五個孩子中的老小。 本來想去參軍卻又於眼睛不好作罷,隻好到多倫多大學上神學院,不久轉為學醫。1916年去打第一次世界大戰,到1919年才回來到到多倫多兒童醫院做外科醫生。

1920 年,班庭在讀敏可斯基的文章時忽然靈感一動, 認為用胰髒提取物治療糖尿病效果不穩定的原因是由於胰髒分泌很多消化酶,在提取胰島素的過程中這些消化酶會 把胰島素和其他組織一起消化掉。他拿起筆來草草記下了一個想法:把動物的胰腺管結紮後等幾個星期,讓產生消化酶的細胞都死掉,然後再檢查剩餘的組織對糖尿 病的療效。當外科醫生的班庭深信他可以用手術方法讓產生消化酶的那部分胰腺死掉,而保留部分胰島細胞。

這時的班庭是人微言輕,還沒有拿到醫學博士學位。他與好幾位教授談了這些想法並希望可以在他們的實驗室裏做做。 最後一位叫麥克裏歐的教授雖然不太相信, 卻同意讓班庭在他1921年暑期休假的時候用他的實驗室,給他提供實驗動物和耗材,並讓兩位醫學生給他打下手。 這兩位同學,一個叫查裏-最好 (Charles Best)另一個叫克拉克-諾貝爾(Clark Noble ),兩個名字都是科研中可遇不可求的大吉大利。但是班庭隻需要一個助手, 隻好讓兩人靠扔硬幣抽簽,誰贏了誰幹前半個夏天,輸的幹後半個夏天。若貝爾同學輸了,認為自己沒運氣,就轉身撤了。 查裏-最好同學於是留下幹了整個一個 夏天。

班庭和查裏-最好同學成功了。在接紮胰腺管後存活的動物中,萎縮後的胰腺組織裏存在著成千上萬的胰島細胞。麥克裏歐教授休假回來 後幫他們總結重複了實驗把結果發表。可是,當時的方法需要很複雜的手術和照顧術後虛弱的動物,最少要六個星期的時間才能提取到胰島素,遠遠不能滿足臨床需 要。這時班庭又想到用牛胚胎的胰髒,因在胚胎時期胰髒還沒有分泌消化酶卻已經能分泌胰島素。這個絕頂聰明的方法不但使提取方法大大簡化,還提供了豐富的胰 髒來源以滿足臨床的需要。1921年12月,麥克裏歐教授請來一位生物化學家詹姆斯-克林普來幫助提純胰島素。克林普果然好馬快刀,一個月後,他們就達到 臨床試驗的水平了。 

1922年一月十一日,第一位因糖尿病而垂死的14歲兒童接受了胰島素注射。可是,由於提取物不純,孩子出現了強 烈的過敏反應而不得不停止接下去的注射。克林普隨之夜以繼日地改善提取工作,到了一月二十三日,改進後的第二針注射給了兒童。這次是出乎意料的成功,不但 沒有過敏而且完全消滅了尿糖。

那時醫院裏因糖尿病而垂死的兒童集中在一些大病房裏,每房常有50多個患者,多數處於臨終的酮症昏迷之 中。而家長們則聚在一旁措泣,等待著最後的惡耗。班庭他們三人一床挨一床地注射著他們最新的提取物,常常還沒輪到最後一孩子,前麵接受過注射的孩子已經從 昏迷中蘇醒,伴隨著家長們的歡呼。謂之醫學史上之一大奇跡。

剩下的故事就沒有多少懸念了, 他們的專利以一元錢的價格賣給了多倫多大學,當年埃裏-理禮公司(Eli Lilly and Company)已經可以大批生產高純度的牛胰島素。1923年,諾貝爾獎委員會決定授予班庭和麥克裏歐當年的醫學及生理學獎。

懸 念來了:按理說查裏-最好同學在整個工作中貢獻巨大,而得獎的人卻不是他而是麥克裏歐教授。 顯然若爾獎委員會考慮到麥克裏歐教授是整個團隊的老板,為班 庭,最好和克林普提供了工資,實驗室和從事研究的一切條件。 這個事件至今還是諾貝爾獎中的大爭議之一。班庭因為獲獎沒有查裏-最好同學的份而大怒,主動 把錢分一半給當時才24歲的查裏-最好同學。麥克裏歐教授呢,當然也不好意思了,把錢分給克林普一半。

詹姆斯-克林普當時才27歲,在埃爾博塔大學當講師,請了六個月學術休假到麥克裏歐教授試驗室做研究。本來他的工作是要到海洋生物站去幹的,可是當時班庭和查裏-最好同學在提純胰島素時遇到了困難。麥克裏歐教授就讓生物化學出身的克林普來幫助,竟然撞上了諾貝爾獎。

這裏麵最倒黴的自然是克拉克-諾貝爾同學,諾貝爾和諾貝爾獎失之交臂,隻因為拋硬幣時運氣差了點。

班廷最後因飛機失事,英年早逝,也是相當令人扼腕的事情。一個電影就是講班庭和最好的朋友的故事。他們的在實驗室日以繼夜的工作,最初提取的胰島成分不純,注射給患糖尿病的狗失敗過多次。有次他們又試驗了一隻狗,觀察 了好久狗依然昏迷不醒,他們心想又失敗了,精疲力盡下他倆倒在實驗室地上睡著了。等他們醒來準備為那隻狗解剖屍體,結果驚奇地發現那隻狗在看著他們,狗活 了!這是他們的第一次成功。

【萬發編輯】部分原文來自科學網肖陸江博客,轉載請注明出處。

[ 打印 ]
閱讀 ()評論 (0)
評論
目前還沒有任何評論
登錄後才可評論.