胰島素的發(fā)現(xiàn)，是人類在糖尿病治療領(lǐng)域取得的突破性進(jìn)展。

　　在此之前，糖尿病還是一種不治之癥，正不由分說(shuō)地剝奪著患者的健康與生命。除了主張嚴(yán)格限食，醫(yī)生對(duì)此束手無(wú)策，不少患者甚至死于限食帶來(lái)的嚴(yán)重營(yíng)養(yǎng)不良。

　　一、 “純天然”：動(dòng)物胰島素

　　轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在1921年，加拿大醫(yī)生Banting和他的助手Best從狗的胰腺中提取胰島素，次年成功應(yīng)用于糖尿病患者，取得“肉白骨、起死人”般的神奇療效，整個(gè)醫(yī)學(xué)界為之轟動(dòng)。

　　1923年，Banting被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，從發(fā)明到獲獎(jiǎng)，時(shí)間不到兩年，創(chuàng)造了諾獎(jiǎng)史上“前無(wú)古人、后無(wú)來(lái)者”的最短記錄。

　　當(dāng)時(shí)，胰島素都是從豬、牛等家畜的胰腺中提取而得，可謂“純天然綠色藥物”。

　　但是，每噸動(dòng)物胰腺中能提取的胰島素不到5克，產(chǎn)量太低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足廣大糖尿病患者的用藥需求。

　　另外，與人胰島素相比，動(dòng)物胰島素在氨基酸組成和結(jié)構(gòu)上存在細(xì)微差別。作為一種外來(lái)異體物質(zhì)，會(huì)受到人體免疫系統(tǒng)的排斥，造成藥物抵抗、效價(jià)降低。

　　再加之提純工藝水平有限，難免摻入雜質(zhì)，可能導(dǎo)致部分患者出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)，甚至引起動(dòng)物傳媒感染。

　　二、 “轉(zhuǎn)基因”：生物合成人胰島素

　　如何得到與人類自身一致的人胰島素？如何批量、廉價(jià)的生產(chǎn)胰島素？為了解決這些難題，科學(xué)家一直進(jìn)行著不懈努力。

　　1955年，美國(guó)化學(xué)家Sange通過(guò)“敲碎”胰島素、并對(duì)“碎片”進(jìn)行分析和鑒定，終于搞清楚胰島素的氨基酸排列順序，他也因此獲得1958年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

　　1965年，中國(guó)科學(xué)家在世界上首次合成了具有生物活性的牛胰島素，開(kāi)啟了人工合成胰島素的新紀(jì)元。

　　到了上世紀(jì)80年代初，丹麥、德國(guó)等國(guó)的藥企已開(kāi)始市場(chǎng)化批量生產(chǎn)人胰島素。

　　但是，這種通過(guò)化學(xué)合成法得到的人胰島素，由于成本很高，藥源依然匱乏，價(jià)格仍居高不下。直到上世紀(jì)80年代基因重組技術(shù)的成熟，難題這才得到圓滿解決。

　　辦法就是“轉(zhuǎn)基因”。

　　將人類胰島素基因植入到細(xì)菌的基因中，如大腸桿菌或酵母菌，然后大量繁殖細(xì)菌，收集細(xì)菌所分泌的“人胰島素”。

　　由于細(xì)菌的繁殖呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，一個(gè)轉(zhuǎn)基因細(xì)菌在短短幾小時(shí)后就能產(chǎn)生上百萬(wàn)的后代，這意味著人們能夠以很低的成本獲得幾乎無(wú)限量的人胰島素。

　　三、 “再加工”：人胰島素類似物

　　胰島素合成方式上的重大飛躍，惠及了數(shù)以億計(jì)的糖尿病患者。而且，科技的發(fā)展從未停下腳步。

　　上世紀(jì)末，科學(xué)家通過(guò)改變?nèi)艘葝u素的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)，研制出能更好模仿人體生理胰島素分泌特點(diǎn)的“胰島素類似物”，這也被稱為繼動(dòng)物胰島素、生物合成人胰島素之后的“第三代胰島素”。

　　也許有人會(huì)覺(jué)得奇怪，為什么對(duì)人類自己的胰島素還要進(jìn)行再加工？胰島素類似物怎么會(huì)比我們的“原裝”胰島素更適應(yīng)人？

　　這要從胰島素的分泌模式說(shuō)起。

　　1. 超短效胰島素

　　生理狀態(tài)下，為了應(yīng)對(duì)進(jìn)餐后的血糖升高，人體的胰腺會(huì)立刻分泌胰島素進(jìn)入血液，即時(shí)發(fā)揮降糖作用。而皮下注射胰島素與之相比，會(huì)有一個(gè)延遲的時(shí)間差。

　　具體說(shuō)來(lái)，胰島素經(jīng)皮下注射后，開(kāi)始是以六聚體的形式存在，逐漸解離為二聚體、單體，在組織間隙中擴(kuò)散，最后進(jìn)入血液發(fā)揮生理作用。

　　從注射到起效，整個(gè)過(guò)程大約需要30分鐘。這就要求糖尿病患者在進(jìn)餐前半小時(shí)提前注射胰島素，否則，胰島素就無(wú)法在正確時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)揮降糖效應(yīng)。

　　這就好比千辛萬(wàn)苦修筑防洪堤壩，而洪峰卻在人們嚴(yán)防死守地點(diǎn)的上游早早到達(dá)，結(jié)果很容易造成潰壩，良田化為澤國(guó)。不僅餐后血糖明顯升高，更為嚴(yán)重的是，在另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)又會(huì)誘發(fā)低血糖的發(fā)生。

　　提前注射胰島素，遠(yuǎn)不是聽(tīng)上去那么簡(jiǎn)單。打針之后到進(jìn)餐，每次掐準(zhǔn)30分鐘并非易事，尤其是在焦急、繁忙狀態(tài)或旅行、赴宴等外出場(chǎng)合。

　　而對(duì)于一些老年人、心不在焉或粗心的職場(chǎng)人，有時(shí)在進(jìn)餐前甚至壓根記不起自己有沒(méi)有提前打過(guò)胰島素，這給疾病控制帶來(lái)嚴(yán)重隱患。

　　上世紀(jì)90年代，科學(xué)家們終于找到了解決辦法：在保留胰島素活性的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變氨基酸組成和空間結(jié)構(gòu)，促進(jìn)胰島素的解聚和吸收，實(shí)現(xiàn)注射后快速起效。

　　例如，將人胰島素的B28位脯氨酸和B29位賴氨酸調(diào)換位置，所得到的產(chǎn)物“賴脯胰島素”，能夠減少單體間的非極性接觸，改變了人胰島素的自發(fā)聚合特性，從而易于解離。

　　又如，將人胰島素B28位脯氨酸由天門冬氨酸代替，得到新產(chǎn)物“門冬胰島素”，能夠利用電荷的排斥作用阻止胰島素單體或二聚體的自我聚集，同樣起到迅速吸收的目的。

　　再如，將人胰島素B29位賴氨酸由谷氨酸代替，得到的新產(chǎn)物“谷賴胰島素”，也能誘導(dǎo)胰島素單體間的靜電排斥，加速吸收。

　　簡(jiǎn)而言之，這些新型超短效胰島素，吸收和起效時(shí)間更快，患者不再受到“提前30分鐘”的制約，使用胰島素更加靈活方便，大大減少了漏用或重復(fù)用藥的潛在風(fēng)險(xiǎn)。