美国生化学家艾贝尔(1857~1938)的努力,终于在1925年得到纯化的胰岛素结晶,并在次年投产,从此开始广泛用于临床。经过英国桑格这位惟一两获诺贝尔化学奖的化学家于1945年~1955年的努力,终于搞清了胰岛素的全部化学结构,并因此于1958年独享诺贝尔化学奖。从1958年起,中国王应睐、纽经义等科学家领导的协作小组经过7年努力,在1965年9月17日人工合成了牛胰岛素,曾轰动世界。
胰岛素是胰脏中兰氏小岛细胞产生的一种物质。从结构上看,它是由16种氨基酸组成的蛋白质;从功能上看,它是调节控制生物体内新陈代谢的一种多肽激素。这种白色结晶粉末可用于糖尿病、精神病和神经性食欲不振等的治疗。
胰岛素的发现、提取、结构研究、人工合成,不但在医学上有重要地位,而且在分子生物学研究、生物化学研究中都有极其重要的地位。
原来,胰岛素虽然分子量大到接近6 000,比氢原子大五六千倍,但与其他蛋白质相比,却要小到几或几十分之一。因此,它就理所当然地成为科学家们研究蛋白质的首选对象。通过对这种最简单的蛋白质的研究,人们就能获得对蛋白质的认识。事实上,正如前面所说,它成为第一个成功地进行氨基酸序列分析的蛋白质(1955,桑格),也是第一个由人工进行化学合成的蛋白质(1965,王应睐等)。由此可见,胰岛素在科学上的重要地位不可替代。
人、牛、猪、羊等不同属种的胰岛素,只是两条肽链上个别氨基酸不同,而没有质的区别。顺便指出,猪胰岛素分子的立体结构,也是中国在1971年测出来的。
对攻克糖尿病作出重大贡献的还有一个人,他就是1887年4月10日出生于阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的豪塞利(B.A.Houssay)。这位神童13岁就完成了大学预科学业,被阿根廷最高学府——布宜诺斯艾利斯大学药学院破格录取,22岁便成为该大学兽医学院生理学教授。动物体内的血糖水平是由分泌腺和激素来调节的,经常性的血糖浓度失调、过高,都是糖尿病的症状;而血糖平衡是通过胰岛素和肝脏来进行调节的。他通过研究发现,脑下垂体对血糖平衡中激素的调节是必不可少的,这就进一步阐明了糖尿病的发病机制和治疗途径。1924年,他切除了狗和蟾蜍的脑下垂体或垂体前叶,发现有切除肾上腺的效果,大大降低高血糖的血糖浓度。而把狗的胰腺切除后,狗的血糖会增高而患糖尿病;而将它的脑垂体切除后病情会缓解,但又注射垂体液后病情会加重。他的这一系统的研究为临床治疗糖尿病提供了可靠的依据。为纪念豪塞利的功绩,医学界把切除垂体或胰腺的动物称为“豪塞利动物”,并与科里夫妇共享1947年的诺贝尔医学和生理学奖。
人们对糖尿病的研究,一直在继续。20世纪50年代,苏格兰人邓恩(Shaw Dunn)在研究肢体严重压伤后肾损伤的起因时,尝试了各种方式,其一是用四氧嘧啶作注射。结果他意外地发现,四氧嘧啶会使胰脏的胰岛组织坏死。这一发现给糖尿病的研究提供了极有用的工具。
闵可夫斯基没有放过狗尿招苍蝇的疑点,引出对糖尿病的研究;“无知”的班廷因大胆的设想得到胰岛素,进而引出一系列的重大成果。看来闵可夫斯基留意意外之事、观察别具慧眼,和班廷能在文献的启发下别出奇招,都是我们应该借鉴和学习的。
胰岛素的最早发现者,世界医学界公认是罗马尼亚的N.帕包列斯库,他的发现比班廷早约6个月。
糖尿病的最早发现者是中国人,不晚于7世纪。医生甄权(卒于643年)在他著的、现已失传的《古今录验方》也提到过糖尿病。
胰岛素是什么?