- 糖尿病的歷史
糖尿病是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的最古老的病種之一。有確切文字記載的,至少已有3500年以上的時(shí)間。在埃及法老王雅赫摩斯一世的貴族墓群里發(fā)現(xiàn)公元前1550年莎草紙古抄本,記述了一種叫做“多尿”的疾病,病征之一就是飲水量與尿量不成比例,飲的多,尿的更多,這正是糖尿病人最典型的癥狀。
公元前2世紀(jì),古敘利亞著名醫(yī)生阿瑞蒂烏斯(Arctaeus),對(duì)糖尿病的描述是病人不能停止小便,尿流不止,如同開(kāi)了閘門(mén)的渡槽?;颊卟煌5仫嬎?,引起更多的排尿。人們無(wú)法控制這些病人的飲水和小便,如果讓病人禁水片刻,他們的嘴會(huì)變得非常炙熱,身體會(huì)變得干枯,內(nèi)臟如同被燒焦,病人會(huì)反復(fù)出現(xiàn)惡心、疲勞、煩渴,過(guò)不了多久,就會(huì)死亡。
公元5到6世紀(jì),北印度的笈多王朝瀕臨滅亡,皇宮之中“多尿病”流行。兩位僧侶發(fā)現(xiàn)“多尿癥”患者的尿液比正常人的粘稠許多。發(fā)現(xiàn)灑落桌畔的尿樣竟然像蜜一樣,立刻吸引大量螞蟻前來(lái)瘋狂吸吮,這些尿竟然是甜的。甚至把這種病區(qū)分為兩種不同類(lèi)型,一種是年老的肥胖患者,另一種是瘦小的病人,后者的生存時(shí)間更為短暫。
公元5-6世紀(jì),中國(guó)、阿拉伯和日本的醫(yī)生們也都先后發(fā)現(xiàn)甜尿這一重要的糖尿病病征。我國(guó)東漢名醫(yī)張機(jī)就在《金匱要略》中對(duì)糖尿病癥狀寫(xiě)下諸多描述,人們開(kāi)始用“消渴癥”描述糖尿病癥狀。而隋末唐初的《古今錄驗(yàn)方》對(duì)糖尿病也有記載“小便至甜”的觀察,甚至認(rèn)為腎病變是造成甜尿和多尿的主要病因。甚至藥王孫思邈在唐代已經(jīng)提出糖尿病的運(yùn)動(dòng)和飲食療法,建議少吃面食,多運(yùn)動(dòng),這幾乎和現(xiàn)在醫(yī)生們給糖尿病患者的生活建議不謀而合。
16世紀(jì),瑞士醫(yī)生霍黑漢姆(Von Hoheouheim)發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的尿液水分蒸發(fā)后含有一種異常的白色粉末物質(zhì)。但他認(rèn)為是鹽。他在論文里寫(xiě)道:“可以推斷,‘多尿病’是由于鹽在腎臟的異常積淀所引起的”。這位大夫由于不做試驗(yàn)驗(yàn)證,武斷推測(cè),喪失了探明真相的機(jī)會(huì)。
直到17世紀(jì),英格蘭人維利斯(T.Willis)發(fā)現(xiàn)“甜尿”這一事實(shí),比東方的發(fā)現(xiàn)晚了1000多年。維利斯與當(dāng)時(shí)德國(guó)著名的醫(yī)生約翰共同發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)的論文,并在論文中首次使用了一個(gè)拉丁文詞匯“Mellitus”,意為極甜。他們還把Mellitus和阿瑞蒂烏斯在形容這種病時(shí)所使用過(guò)的“Diabetes”結(jié)合在了一起。對(duì)這一系列癥狀的描述有了一個(gè)正式的名字:糖尿?。―iabetes Mellitus),一個(gè)古老的疾病被賦予了新的命名。
究竟是哪個(gè)器官受損引起這個(gè)疾病,在長(zhǎng)達(dá)千年漫長(zhǎng)歲月里,醫(yī)學(xué)界認(rèn)為,既然腎臟主管尿液的排泄,那么一定是腎臟受損導(dǎo)致糖份外排。這種認(rèn)識(shí)的影響極為深遠(yuǎn),直到1776年,英格蘭醫(yī)生道伯森(M.Dobson)發(fā)現(xiàn)糖尿病患者血清竟然如同尿液一樣含有糖份。這一結(jié)果推翻了“糖尿病是單純的腎器官病變所引起的疾病”這長(zhǎng)達(dá)千年的理論。那么,至少糖尿病不是由于單純的腎臟受損所引發(fā)。
1788年,英格蘭醫(yī)生甘木利(T.Gamley)在一次救治意外事故受傷的病人時(shí),發(fā)現(xiàn)胰腺損傷竟然可以引起糖尿病。這提醒了人們,開(kāi)始把引起糖尿病原因的探索指向了其他臟器。
1869年,年僅22歲的德國(guó)醫(yī)學(xué)院學(xué)生,蘭格爾漢斯(Paul Langerhans)在畢業(yè)論文里描述了顯微鏡下觀察到胰臟周?chē)M織有不同的島狀細(xì)胞團(tuán),推測(cè)可能分泌激素。但評(píng)委認(rèn)為他的論文毫無(wú)新意,“島狀細(xì)胞團(tuán)”不過(guò)是一些淋巴結(jié),蘭格爾漢斯的發(fā)現(xiàn)被否定,蘭格爾漢斯由于對(duì)權(quán)威過(guò)于信任,缺少質(zhì)疑和挑戰(zhàn),重要發(fā)現(xiàn)被放棄。
1893年法國(guó)生理學(xué)家拉古斯(E.Laguesse)發(fā)現(xiàn)同為切除胰腺的狗,如果在其皮下移植部分胰腺組織,則不會(huì)發(fā)生糖尿,提示糖尿病變部位在胰腺。這也成為移植胰腺治療糖尿病的先驅(qū)。并將蘭格漢斯發(fā)現(xiàn)的位于胰腺外分泌腺中間像孤島一樣的細(xì)胞團(tuán)稱為“蘭格爾漢斯島”。之后不久,科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)胰腺具有內(nèi)分泌功能,分泌的物質(zhì)有降低血糖的作用,這個(gè)功能是由胰島完成的。從此人們才確認(rèn)糖尿病發(fā)病與胰島有關(guān)。
圖8. 公元前1550年莎草紙古抄本記述了“多尿”的疾病
圖9.我國(guó)記述糖尿病的最早文獻(xiàn)
圖10.維利斯(T.Willis)發(fā)現(xiàn)“甜尿”現(xiàn)象,定名為糖尿病
圖11. 蘭格爾漢斯(Paul Langerhans)發(fā)現(xiàn)胰島
6.班廷的功績(jī)
科學(xué)探索總會(huì)有挫折和失敗,只有找到失敗的原因,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),堅(jiān)持不斷的探索總會(huì)有成功。
就有一位叫班廷(
Frederick Banting)的年輕人,因?yàn)閳?jiān)持不懈,勇于探索,終于提取了胰島素,并在臨床上成功應(yīng)用,為治療糖尿病做出重要貢獻(xiàn),獲得1923年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
班廷于1891年11月14日出生在加拿大安大略省阿利斯頓,就讀于多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)院,因?yàn)楫?dāng)時(shí)全世界都受到了第一次世界大戰(zhàn)的影響,畢業(yè)沒(méi)多久的班廷被征兵入伍,派到法國(guó)前線做陸軍軍醫(yī),表現(xiàn)勇敢,救護(hù)了不少傷病員,而且手臂受了傷。有的大夫告訴班廷需要截肢才能保全生命,但班廷堅(jiān)決不同意,他告訴大夫:“我是一名醫(yī)生,沒(méi)有胳膊,無(wú)法工作,就等于沒(méi)有了生命!”在大夫的努力下,班廷保住了受傷的手臂。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,班廷回國(guó),失業(yè)一段時(shí)間,最后在一個(gè)邊遠(yuǎn)的小鎮(zhèn)開(kāi)了個(gè)診所,但生意慘淡。為了糊口,他又跑到當(dāng)?shù)匚靼泊舐源髮W(xué)醫(yī)學(xué)院作了試驗(yàn)示范教師的兼職工作,在備課的時(shí)候讀到一份文獻(xiàn),說(shuō)一個(gè)病人的胰臟導(dǎo)管被結(jié)石堵塞之后,分泌消化酶的消化腺萎縮了,可是胰島細(xì)胞卻依然良好。這給班廷一個(gè)啟示,他想到在此之前很多科學(xué)家認(rèn)為從胰腺提取胰島素不成功的原因是胰腺產(chǎn)生能夠消化蛋白質(zhì)的酶,破壞了胰島素所致。他想如果模仿胰腺導(dǎo)管結(jié)石,把狗的胰腺導(dǎo)管用手術(shù)結(jié)扎,等消化腺萎縮之后,再提取胰島素不就行了么!這個(gè)新的設(shè)想讓他十分興奮,于是,他跑到系里找到系主任米勒(Miller)教授,把他的想法告訴了米勒教授希望能達(dá)到支持,因?yàn)槊桌战淌趶氖碌难芯款I(lǐng)域與之不符,特意將班廷介紹給多倫多大學(xué)生理系的與糖尿病研究有關(guān)的麥克勞德(J.J.R.Macleod)教授。
可是麥克勞德教授認(rèn)為班廷的設(shè)想成功的機(jī)會(huì)不大。但是班延毫不死心,經(jīng)過(guò)多次努力,麥克勞德教授終于同意在大學(xué)暑假期間讓班廷來(lái)自己的實(shí)驗(yàn)室工作兩個(gè)月,給一間半地下的有少量實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室,少量經(jīng)費(fèi),還給班廷派了一個(gè)助手,剛來(lái)到麥克勞德實(shí)驗(yàn)室的貝斯特,并且答應(yīng),如果實(shí)驗(yàn)有了進(jìn)展以后可以正式轉(zhuǎn)入他的實(shí)驗(yàn)室。麥克勞德教授安排好之后,赴歐洲講學(xué)。
班廷獲得了有限支持很高興,為了籌集實(shí)驗(yàn)資金,班延變賣(mài)了自己的家產(chǎn),他決心不顧一切,一定要實(shí)現(xiàn)自己心中的夢(mèng)想。兩個(gè)人做了大概分工,班廷自己負(fù)責(zé)給狗做手術(shù),貝斯特負(fù)責(zé)給狗測(cè)血糖。他們用麥克勞德給的經(jīng)費(fèi)買(mǎi)了10只實(shí)驗(yàn)狗,設(shè)想先把一只狗切除胰腺變成糖尿病狗,然后再給其它狗做胰臟導(dǎo)管結(jié)扎手術(shù),等到這些狗的胰腺萎縮后,通過(guò)手術(shù)摘取出來(lái),提取他們想要的物質(zhì),給糖尿病狗注射,檢測(cè)糖尿病狗的血糖水平是否降低來(lái)判斷他們提取的物質(zhì)到底是不是真的有用。
1921年5月中旬,班廷的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始了。但實(shí)驗(yàn)并不順利,因?yàn)榘嗤⑹中g(shù)操作訓(xùn)練不夠,在短短的兩周之內(nèi),10條狗中就有7條狗在切除胰臟和結(jié)扎胰導(dǎo)管的手術(shù)中死亡。班廷自掏腰包又買(mǎi)了10只狗,因手術(shù)感染死了7只。八個(gè)星期很快就過(guò)去了,貝斯特的工資也發(fā)不出來(lái)了,實(shí)驗(yàn)還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。貝斯特看出了班廷的困境,就和班廷說(shuō):“反正我要跟你干完,將來(lái)有錢(qián)了呢,就把工資還給我;咱們要是沒(méi)干成呢,就一筆勾銷(xiāo)算了?!庇捎谪愃固氐恼塘x,使得班廷更加珍惜他們的合作。
實(shí)驗(yàn)進(jìn)展很不理想,班延的錢(qián)也快要花光了。他們沒(méi)日沒(méi)夜地工作,食無(wú)定時(shí),居無(wú)定處,甚至與班廷已經(jīng)訂婚的女朋友也與他分了手。但這些都沒(méi)能動(dòng)搖班廷的信心,他和貝斯特互相鼓勵(lì),決心從頭開(kāi)始。經(jīng)過(guò)不懈的努力,實(shí)驗(yàn)有了轉(zhuǎn)機(jī)。一天,貝斯特有點(diǎn)遲疑地說(shuō)對(duì)班廷說(shuō):“不知道我測(cè)的準(zhǔn)不準(zhǔn),剛剛我們注射的那條狗的血糖降到了正常水平?!卑嗤⒑拓愃固厮蓝⒅菞l狗,一小時(shí)內(nèi),眼睜睜看著那條糖尿病狗從連頭都抬不起到可以坐起來(lái),再到竟然可以站起來(lái),顯然是胰腺提取物發(fā)揮了作用。他們?cè)谝蚴中g(shù)患上糖尿病的狗身上注射了70多次的胰島提取液,獲得了降低血糖和尿糖作用,延長(zhǎng)了病狗壽命,使得糖尿病狗竟活了70天。這些都證明了胰島提取液可以治療糖尿病。
圖13.班廷、貝斯特與糖尿病狗“胰島”的合影
班廷的工作進(jìn)展引起了麥克勞德教授的關(guān)注,將班廷轉(zhuǎn)正,吸收為他實(shí)驗(yàn)室的正式成員,并加強(qiáng)了對(duì)班廷工作的指導(dǎo)和幫助。
1921年12月30日,班廷被麥克勞德帶到美國(guó)生理學(xué)會(huì)年會(huì)上,宣讀了他們的關(guān)于胰島素的論文。結(jié)論一出,引起來(lái)自各方面的非議,認(rèn)為結(jié)論過(guò)于倉(cāng)促,不成熟,忽略了體溫檢查和副作用的觀測(cè)。這一切努力雖然在會(huì)上受到質(zhì)疑,但也引起了人們的關(guān)注。
顯然一次實(shí)驗(yàn)成功是不夠的,必須能夠重復(fù)才算是成功的實(shí)驗(yàn)。這次班廷面臨的難題不是沒(méi)錢(qián),而是狗不夠用了。之前用五條結(jié)扎胰腺成功的狗提取胰島素,救活了摘除胰臟而成為糖尿病狗,現(xiàn)在必須保住這只糖尿病狗的性命才能證明他們實(shí)驗(yàn)的成功,可是現(xiàn)在已經(jīng)再?zèng)]有狗可用來(lái)提取了。出現(xiàn)的新問(wèn)題促使班廷認(rèn)真思考,發(fā)現(xiàn)這種胰島素提取方法太復(fù)雜,難以滿足以后繼續(xù)試驗(yàn)的需求。研究的目的是提取給人治療糖尿病的胰島素,現(xiàn)在提取的胰島提取物給狗治療可以,能夠用到病人身上嗎,怎么辦?
班廷想到可不可以用其他動(dòng)物的胰臟代替狗的胰腺來(lái)提取胰島素,他和貝斯特跑了幾個(gè)屠宰場(chǎng),向人求助,搞到9個(gè)牛的胰臟。可是如何能夠從牛胰臟將胰島素提取出來(lái),而不會(huì)受到胰臟內(nèi)的消化酶的破壞,班廷想起了提取的狗胰島素可以溶解在酸化的酒精里,而酒精會(huì)破壞消化酶,這樣是否能解決沒(méi)有結(jié)扎帶來(lái)的問(wèn)題呢。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明完全可以。將牛胰臟用酸化酒精處理之后提取出來(lái)的胰島素果然好用,注射牛胰島之后糖尿病狗的血糖直線下降。這使得提取工作跨進(jìn)了一步,但雜蛋白的副作用問(wèn)題依然未解決,直接關(guān)系到這種從牛胰臟提取出來(lái)的胰島素能否能用在人的身上。
圖14.班廷和貝斯特在實(shí)驗(yàn)室的工作情景
麥克勞德教授為了推進(jìn)班廷的研究進(jìn)展,給予了更多的指導(dǎo)和支持。為了更快解決問(wèn)題,麥克勞德教授給班廷介紹了一個(gè)新的合作伙伴,生物化學(xué)家克里普(James Collip)。克里普利用他掌握的生物化學(xué)知識(shí)和技術(shù),改進(jìn)了胰腺提取和提純的方法,很快地解決了問(wèn)題。
新提取的牛胰島素能否給人使用,沒(méi)有把握。班廷決定先在自己身上注射試一試,但貝斯特不同意,認(rèn)為應(yīng)當(dāng)由他來(lái)冒險(xiǎn),理由是“你的技術(shù)更熟練,更應(yīng)該受到保護(hù)的是你。班廷當(dāng)然不同意,兩人爭(zhēng)論不休,最后班廷表示不要爭(zhēng)論了,最好是考慮一晚上,兩人相約第二天再做決定。當(dāng)天晚上,兩人不約而同地各自偷偷在自己身上注射了提取的牛胰島素。第二天早晨見(jiàn)面時(shí)兩人相對(duì)而笑,說(shuō)出了秘密。就這樣完成了人體實(shí)驗(yàn),確定提取的牛胰島素用于人體是安全的。
恰好前一年的秋天,班廷在醫(yī)學(xué)院讀書(shū)時(shí)的一位同學(xué),喬?吉爾克利斯特患上了糖尿病,并且迅速惡化。當(dāng)時(shí)得了糖尿病的人就等于被判了死刑,只能束手無(wú)策地等死。能夠采取的唯一手段只有饑餓療法,每天進(jìn)食量?jī)H相當(dāng)于一個(gè)嬰兒的進(jìn)食量。班廷找到喬?吉爾克利斯特,對(duì)他說(shuō):“也許,只是也許,我能治好你的病……”
1922年2月8日,瘦骨嶙峋、生命垂危的喬?吉爾克利斯特來(lái)到了班廷的實(shí)驗(yàn)室,由貝斯特為他注射了一針牛胰島素,而后大家靜觀其效。時(shí)間一點(diǎn)一點(diǎn)過(guò)去,大家卻觀察不到任何效果。班廷感覺(jué)完了,看來(lái)辛辛苦苦提取的牛胰島素對(duì)人不起作用。班廷不敢正視喬的眼睛,跑出了實(shí)驗(yàn)室。而喬看著班廷沖出去,也明白了,自己的最后一線生機(jī)只不過(guò)是良好愿望,也沮喪不已。
貝斯特看到這種情況也很著急,他想為什么不起作用呢,是不是注射的計(jì)量不夠?貝斯特勸喬再注射一針,而喬實(shí)際上現(xiàn)在連拒絕的力氣都沒(méi)有了。貝斯特給喬又補(bǔ)一針后奇跡發(fā)生了,僅幾分鐘的功夫,喬說(shuō)自己感覺(jué)好多了,又過(guò)一會(huì)兒,喬說(shuō)已經(jīng)很久沒(méi)有覺(jué)得自己的腦子如此清醒,兩腿也不再沉重了。貝斯特驚喜萬(wàn)分,沖出實(shí)驗(yàn)室,找到垂頭喪氣的班廷,貝斯特來(lái)不及詳細(xì)說(shuō),只是說(shuō)“你快回去看看吧”,班廷一聽(tīng)嚇壞了,趕緊回到實(shí)驗(yàn)室,看到的是喬精神大有好轉(zhuǎn),班廷喜出望外,非常高興。喬對(duì)他們兩個(gè)說(shuō):“我感覺(jué)很餓,很想吃點(diǎn)東西”,貝斯特趕緊為喬找來(lái)吃的。喬吃了一頓正常的晚餐,他告訴班廷幾年來(lái)他都沒(méi)有吃過(guò)正常的晚餐了。
喬大喜過(guò)望,以為自己痊愈了,可第二天癥狀又出現(xiàn)了。貝斯特按照昨天的總計(jì)劑量又給喬注射了一針胰島素,喬再一次恢復(fù)??墒?,困境馬上又出現(xiàn)了,兩次注射已經(jīng)用光了班廷和貝斯特所擁有的所有胰島素。
(未完待續(xù)......)