胰岛素史话

  • 来源:糖尿病之友
  • 关键字:胰岛素,糖尿病,基因工程
  • 发布时间:2016-01-20 14:35

  王建华 主任医师,山东省济南医院糖尿病诊疗中心主任,学科带头人,中国老年保健协会糖尿病专业委员会常委,山东省预防医学会糖尿病防治分会常委,济南市内分泌专业委员会副主任委员,《糖尿病新世界》、《中国社区医师》等多家杂志编委,国内著名的糖尿病教育专家。

  胰岛素是当今治疗糖尿病最重要的武器。在过去的90余年里,胰岛素经历了从无到有、从动物胰岛素到人胰岛素、再到胰岛素类似物三个发展阶段。本系列第一讲,我们先来了解一下胰岛素的前世今生。

  胰岛素的发现

  在上世纪20年代胰岛素发现以前,糖尿病属于不治之症,谁得了糖尿病,尤其是1型糖尿病,意味着被判了死刑。当时治疗糖尿病的手段除了控制饮食,别无他法。成千上万的患者,为了延长生命,不得不依靠残酷的饥饿疗法来苟延残喘,但最终往往还是难免一死。

  不断有科学家试图攻克这一顽疾,随着科技的进步和认识的提高,理论和实验都已经明确地把糖尿病的发病根源指向胰腺,认为它分泌的一种物质能够影响糖尿病。1921年夏天,外科医生班廷与助理贝斯特历经艰辛,首次从狗的胰腺中发现并提取到了胰岛素,随后人们相继从猪、牛等其他动物身上成功提取胰岛素。1922年1月11日,一个14岁的儿童糖尿病患者接受了第一支动物胰岛素注射。

  胰岛素的诞生是医学史上一个划时代的伟大发现,糖尿病病人从此告别了无药可医、只能坐以待毙的历史,无数糖尿病患者从此获得新生。为了表彰班廷为发现胰岛素所作的贡献。1923年10月,瑞典皇家科学院授予他诺贝尔生理学与医学奖。1992年,世界卫生组织(WHO)和国际糖尿病联盟(IDF)将班廷的生日——11月14日定为“世界糖尿病日”(2007年正式更名为“联合国糖尿病日”)。

  动物胰岛素来自猪、牛等动物的胰岛,在氨基酸序列和结构上与人胰岛素不完全相同(注:猪胰岛素有两个氨基酸和人胰岛素不同,牛胰岛素有一个氨基酸和人胰岛素不同),属于异种蛋白,存在免疫原性,注射后容易产生胰岛素抗体,导致机体耐药,故降糖效果不太稳定。此外,在胰岛素提纯过程中不可避免地混入杂质蛋白,可导致部分患者出现红斑、瘙痒、硬结、皮下脂肪萎缩或增生等过敏反应。动物胰岛素的最大优势是价格比较便宜。

  人胰岛素的问世

  20世纪80年代初,科学家们率先应用基因重组技术,成功地将人胰岛素基因植入到细菌的DNA当中,依靠细菌的快速繁殖来复制、合成胰岛素。用这种方法生产出来的胰岛素与人体自身分泌的胰岛素结构完全一样,成功解决了动物胰岛素免疫原性高、容易产生抗体的问题。1982年,FDA批准重组人胰岛素在美国上市,开启了人胰岛素工业化生产的新纪元。人类自此逐渐告别动物胰岛素时代,迈入人胰岛素时代。

  由于人胰岛素的抗原性几乎没有,纯度大大提高,所以,胰岛素耐药和注射部位过敏等不良反应显著减少,降糖效果也更好,注射量比动物胰岛素平均减少30%。

  胰岛素类似物的诞生

  尽管人胰岛素比动物胰岛素的优势明显,但在临床使用上仍存在某些缺陷。比如,外源性人胰岛素在起效时间、峰值时间、作用持续时间上不能完全模拟生理性人胰岛素的分泌模式,容易导致血糖波动,而且必须在餐前30分钟注射,才能与进餐后的血糖高峰保持同步,给病人生活造成不便。

  20世纪90年代末,科学家们利用基因工程技术,通过对人胰岛素的氨基酸序列及结构进行局部修饰,研制出了药代动力学特征更接近人体生理特点的第三代胰岛素——胰岛素类似物。第三代胰岛素包括三种:①速效胰岛素类似物;②长效胰岛素类似物;③预混胰岛素类似物。速效胰岛素类似物起效更快、药效更高、作用维持时间较短,可以模拟人体餐时胰岛素分泌,较好地控制餐后血糖;长效胰岛素类似物作用维持时间长(可达24小时以上),药效平稳无峰值,可以模拟人体基础胰岛素分泌,较好地控制基础血糖;而预混胰岛素类似物可以同时模拟人体基础及餐时胰岛素分泌,很好地兼顾空腹及餐后血糖。另外,无论是速效胰岛素类似物,还是预混胰岛素类似物,都不需要餐前30分钟注射,而是注射后就可以马上进食,对患者来说使用更为方便。

  诸多临床试验表明:胰岛素类似物可模仿正常胰岛素的生理作用,在降糖效果和减少低血糖发生风险方面优于人胰岛素,而且免疫原性低,可谓是“青出于蓝而胜于蓝”。缺点是价格较高。但如果患者经济承受能力允许,建议还是选择胰岛素类似物。

  小结:胰岛素的发现至今已有90多年的历史,从第一代动物胰岛素到第二代人胰岛素,再到第三代胰岛素类似物,共经历了三次更新换代。胰岛素规格也从最初单一的短效胰岛素发展为目前速效、短效、中效、长效和预混胰岛素等多种剂型。可以说,人类对胰岛素探索的脚步从未停歇,每一次的更新换代使胰岛素在控糖效果、安全性和使用方便性上都有一个质的飞跃。我们相信,通过一代又一代科学家的努力,人类终将彻底治愈糖尿病,摆脱对药物的依赖,续写人类战胜疾病的新传奇。

  (吉梅)

……
关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……
阅读完整内容请先登录:
帐户:
密码: