对糖尿病的认知和寻求治疗的故事

本文是根据《生理科学进展》2022 年第2 期张崇本“拯救生命的伟大发现”一文改编而来。目的在于揭示一项重大的医学发现来之不易，但又不是高不可攀。数百年来数十位智者尽心竭力，集腋成裘，方成大业。

糖尿病对人类来说是一种致命的疾病，属于内分泌疾病。病因是胰腺内分泌物“胰岛素”的产量不足（I 型），或由于胰岛素受体的敏感性不高（II型）而引起。全世界有超过2 亿糖尿病人每日需要注射胰岛素才能维持正常生活。

从历史上看，西方医学在公元前250 年就有Diabetes 一词，来自希腊语，原意为人体的能力被某种未知力量吸走了，以致出现口渴、嗜水、嗜食、消瘦等症状。古代中医称之为消渴病，两者含义有相似之处。

本文拟按年代为序，列出该病研究中的几个重要节点，展示从未知到片段推测，再到确切认知的整个过程。

熵权法通过收集客观信息，以事实为基础进行计算，消除了信息之间的重叠性，有很强的说服力。但是未反映研究人员的经验，同时易受离散极值的影响，结果有时与实际情况不符，难以得到公认。

（二）临床症状与病理变化 腹泻，脱水，死亡，呕吐，剖检见肠壁变薄、充血、内含水样粪便 、胃黏膜、肠黏膜出血。

为了展示来自不同部位骨髓的白细胞的影响，赫利森和她的同事研发了一种新的方法。她说：“我们发明了一种专门研究胫骨骨髓和颅骨骨髓功能的技术。这有点像文身技术。”赫利森和她的团队选择患有中风或脑膜炎的小鼠，这些疾病会引发它们严重的炎症反应。他们在小鼠身上注射了一种荧光绿色追踪器，它会附在对腿部骨髓青睐的白细胞上，他们还在小鼠的颅骨骨髓中注射了一种荧光红色追踪器。结果，在脑膜中，颅骨骨髓里的红细胞数量比来自腿骨骨髓的要多。

1916 年，罗马尼亚医学教授尼古拉·帕乌勒斯库(Nicolae Paulescu)将健康狗的胰脏取出，用水提取，将提取液注入患糖尿病的狗体内，使后者的尿糖水平显著降低，表明胰腺中确实存在治疗糖尿病的关键物质。可惜的是该重要发现当时未得到应有的重视，但胰腺与糖尿病之间可能存在某种关联的观点，逐渐得到业界的重视。

1776 年，英国医师马修·道博森(Matthew Dobson)确认病人尿和血中的甜味源于糖类物质。因此符合“糖尿病”的命名。

湖泊面积大，岸线长，以高邮湖为例，760.67 km2的水域面积，仅仅依靠湖泊管理人员的眼观脚量，不仅成本高、难度大，而且也很难准确掌握湖泊流域的综合情况。

1889 年，德国医生奥斯卡·名可夫斯基(Oscar Minkowski)发现将狗的胰脏摘除后，尿中出现大量葡萄糖。这一发现将糖尿病与胰腺的功能联系起来，使得后续研究有了着力点。

1869 年，德国病理学博士研究生保罗·朗格汉斯(Paul Langerhans)发现胰腺中除了大量存在的胰腺细胞分泌出发挥消化作用的胰液以外，还存在一种岛状分布的细胞，将其命名为“胰岛细胞”，但其功能不明。

1670 年，英国医师托马斯·威利斯(Thomas Willis)发现病人的尿液有甜味，所以在Diabetes 后面加上一个mellitus（甜），甜味的来源不明，推测是糖。

1921 年初夏，他赶赴母校多伦多大学，就这一想法求教于生理学教授约翰·麦克罗德(John Macleod)。教授听后大喜，立即表示支持，并提供：1 个实验室，2 个暑期务工的学生做助手，10 只狗供作实验用。不期这两个学生中有一位自动离去。幸运的是，留下的查尔斯·贝斯特(Charles Best)是实验高手，既能干又勤奋。按照原定计划，快速付诸实践。5 月初结扎狗胰导管，等待8 周，到7 月初取出萎缩的胰脏，开始提取胰岛素。7 月27 日将提取液给患病狗注射，2 小时后其血糖显著下降。一个开天辟地的实验居然一次成功！1921 年初秋，教授休假归来，得知结果，喜出望外。立即采取2 项措施：首先是检验实验结果的可重复性，其二是请生物化学教授詹姆斯·克里普(James Collip)指导蛋白质纯化措施，旨在提高蛋白质的收获量和纯度。

1815 年，法国化学家迈克尔·尤金·沙威鲁尔(Michel Eugene Chevreul)确认这种糖类物质属于葡萄糖。至此为止，糖尿病的名称得到确认。

1919 年，加拿大一位退伍军医弗雷德里克·格兰特·班廷(Frederick Grant Banting)从欧洲回到故乡，在西安大略大学任兼职骨科医师。作为业余爱好，他默默关注着胰腺中可能存在一种与糖尿病有关的、估称其为“胰岛素”的内分泌物质。他试图提纯这种物质，但理论上似乎不可能。因为在提取过程中，胰腺中的胰蛋白酶肯定会将胰岛素（估计属于蛋白质）降解掉。作为外科医师，经过冥思苦想，班廷设计出一个方案：先做外科手术把狗的胰导管总管结扎，使胰腺的分泌物积存在腺体内，随着时间流逝，导管内压力越来越高，最终使胰腺细胞萎缩而死亡。而设想中的胰岛细胞则依然存活。因为胰岛素可以不必进入胰岛管，直接分泌入血，因此不会遭损，而可以被提取。

到此为止，所差的最终一步就是在人体上试用，胰岛素对人是否安全，是否有效。

河南一林造纸厂原废水处理采用Biolak工艺，设想可以利用Biolak工艺作为混凝-加核絮凝组合工艺的后续处理工艺。实验中，利用活性污泥法作为混凝-加核絮凝组合工艺的后续工艺对废水可生化性加以验证，实验结果见图5。

1922 年1 月11 日，给一位14 岁糖尿病病人注射小剂量胰岛素制剂，由于该胰岛素制剂纯度低，血糖没有降并且出现了严重的过敏反应，接下来的12 天里，克里普日夜工作，着力改进提纯的方法。1 月23 日研究者鼓起勇气再注射一针高度提纯的制剂，结果是病人的血糖显著下降而过敏反应不明显。毋庸置疑，此举克里普教授的贡献至伟！

1923 年，该研究项目荣获诺贝尔生理学或医奖。按评奖规则一项成果只能有3 名科学家获奖。而此项大奖有4 位参与者：班廷是发起者，贝斯特是从头到尾的主要操作者。麦克罗德是生理学教授，克里普是生化学教授。

言及此，不禁回忆起我1948 年就读上海医学院二年级学习生理学时，同学之间曾讨论谁获奖更为合理。班廷是无疑应得的。其余三位中选哪两位更合适？实际上，诺贝尔奖评委会决定发给了班廷和麦克罗德两位，而两位在获奖致辞时，充分肯定了贝斯特和克里普的贡献，自愿将奖金的一半分给他们两位，成为科学史上一段佳话！

仅用2 年完成了一项转化医学的全过程，更是建立了一座几乎难以超越的丰碑！

当然，从基础研究过渡到实验治疗和临床验证，这只是初步成功。由此为起点，要做到实际应用时高效、方便、买得到、付得起。胰岛素治疗糖尿病所经历的路程值得另文推演。