纪立农教授：百年胰岛素――回顾与展望

2021-09-02 18:00:08 腾讯健康
陈更
健康

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2021年8月29日，由北京大学人民医院内分泌科与中国糖尿病杂志社联合举办的“2021年北京大学人民医院内分泌与代谢研究学习班”正式开讲。在此次学习班上，纪立农教授以“百年胰岛素――回顾与展望”为题为大家带来了精彩的学术分享。

纪教授和大家一起回顾了胰岛素百年间的发展历程，并对新型胰岛素进行了展望。

专家介绍

纪立农教授

教授，博士生导师，北京大学人民医院内分泌科主任，北京大学糖尿病中心主任，荣获多项国家自然科学基金支持，担任国家重大科研项目包括973、863及北京市科委重大课题的首席科学家，在国际顶级杂志上发表论文六百余篇，编写学术论著数十部。曾两次获国家科技进步二等奖，中华医学奖，卫生部优秀中青年临床医学奖，中华医学基金会（纽约）杰出青年学者奖，国家优秀科技工作者称号。世界顶级杂志《柳叶刀》长篇幅刊载了对纪立农教授的人物专访，赞扬了他致力于糖尿病领域所取得的学术成就。在国内外学术界具有很大的影响力和号召力，享有很高的声誉。

由“生命垂危“到“膝下成群“――胰岛素的发现改变了世界

报告伊始，纪立农教授与大家分享了伊丽莎白的故事。

在胰岛素出现之前，糖尿病几乎是不治之症。1918年，一名名叫伊丽莎白的小女孩不幸被诊断出1型糖尿病，医生很遗憾地告知其父母，他们的孩子恐怕时日不多。当时的伊丽莎白，才11岁。凭着对生命的渴望，一家人并没有放弃治疗，依靠饥饿疗法伊丽莎白勉强维持着生命，但生活质量极差。

时间来到了1922年，身高1.5米的她体重仅不到20kg，皮肤干燥、腹部突出、明显虚弱…...种种迹象似乎预示着生命即将走到尽头。也许是命运的垂青，事情出现了转机。

报纸上刊登的胰岛素相关消息，让这个家庭重燃希望，小女孩的父母四处访药，伊丽莎白最终成为了使用胰岛素的第一批患者。奇迹出现了！接受胰岛素治疗后，伊丽莎白身体状况日益好转，生活也逐渐回归正常。最终，伊丽莎白于1981年去世，享年74岁，膝下儿孙成群。

胰岛素，注定成为了改变世界的重要发现之一。

胰岛素：认识及发展历程

糖尿病、胰腺、胰岛素……对于疾病本质的探索就像拼图游戏，随时间一步一步明晰。在本次学习班中，纪立农教授带着大家回顾了胰岛素的认识和发展历程。

1815年，法国化学家Michel Chevreul从糖尿病患者的尿液中分离出葡萄糖；

1869年，德国著名病理学家Paul Langerhans发现了胰腺外分泌腺及导管组织间的细胞团块；

1893年，这些细胞团块被命名为胰岛；

1909年，比利时医生Jean de Mayer认为胰岛可以分泌一种具有降低血糖的代谢作用的物质，并将其命名为胰岛素（Insulin）。

此后，被公认为胰岛素之父的Frederick Banting，在胰导管结石导致的胰腺萎缩的灵感激发之下，提出了胰岛素分离的设想路线。最终，在Banting、Best、MacLeod、Collip的共同努力下，成功实现了胰岛素的分离和纯化。1922年1月，胰岛素首次应用于临床，并取得了巨大成功。Banting与ＭacLeod也因为实现了胰岛素的分离纯化，于1923年获得了诺贝尔生理学与医学奖。

自此，胰岛素的商业化生产开始集中出现。从最初的动物胰腺提取物，到更长效的中性鱼精蛋白锌胰岛素（NPH），再到利用了基因重组与生物工程，可以大量工业生产的重组人胰岛素，胰岛素也在不停地发展进步，效果越来越优秀，生产效率也越来越高。

之后的胰岛素改良路线有两个方向。一是通过皮下注射可以尽量迅速地吸收，以应对餐后血糖的迅速升高；另一个方向则是更好地模拟人体内生理基础胰岛素曲线，从而使药物的作用更接近于人体自身所分泌的胰岛素作用。针对以上两个不同的路线需求，出现了许多在人胰岛素基础上进行改良的胰岛素类似物，比如我们所熟知的甘精胰岛素、德谷胰岛素、赖脯胰岛素等。在此基础上，又出现了两种胰岛素类似物的混合型双胰岛素。

胰岛素：未来畅想

相比100年前，当今医学和科技水平已得到了极大的发展，但胰岛素在糖尿病领域的地位依然不可撼动。临床对胰岛素的需求也一直旺盛，科学家们对胰岛素的改进也从未止步。

一些研究针对患者的使用体验、依从性和便捷性入手，研发出了诸如一周注射一次的胰岛素周制剂、胰岛素口服制剂、包埋胰岛素、无针注射器、胰岛素泵等等，以减轻患者的痛苦和负担，增强患者依从性；

也有研究针对于胰岛素的药理作用进行改良。例如高肝脏选择性的胰岛素，通过肝脏进行胰岛素的再分配，减少低血糖事件的发生，提高体重控制获益；以及新的智能胰岛素（Smart Insulin），结合载体和包被材料的特殊性质，通过感知体内血糖水平的变化，来调整胰岛素的释放剂量。这些新的研究方向都非常具有前景。