糖尿病患救命丹「胰島素」是怎麼被發現的?他犧牲無數狗狗性命,終於研究出萃取的關鍵…

2019-11-14 19:34

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胰島素的重要發現,是無數狗狗的犧牲。左圖為成功製造胰島素的弗雷德里克.班廷與實驗狗。(圖/維基百科)

胰島素的重要發現,是無數狗狗的犧牲。左圖為成功製造胰島素的弗雷德里克.班廷與實驗狗。(圖/維基百科)

今天是世界糖尿病日,胰島素是控制病患血糖的救命武器,但鮮為人知的是,除了為藥物研發鍥而不捨的科學家,胰島素開發的另一個幕後功臣是人類最好的朋友「狗」。

擁有24項藥物相關專利的唐諾.克希(Donald R.Kirsch)博士在其著作「藥物獵人」(繁體中文版由臉譜出版)詳細說明胰島素研發、產製過程。

過去許多藥物研發都從植物上找尋靈感,到了1900年,生物醫學界普遍認為動物製劑根本沒用。然而,過了20年,他們在狗的器官上找到史上最重要的藥物。

第一型糖尿病多從孩童時代就發病,若不予治療,會危及生命。病患常會一直口渴與飢餓,即使攝取了大量的水和食物,仍會慢慢減輕體重,日益憔悴。糖尿病也會破壞血液循環與神經系統。血液循環不良可能導致視網膜的血液不足,最後失明,也可能截肢。

把狗的胰臟拿掉的驚人發現

研究人員偶然發現治療糖尿病的方法。1889年,2名歐洲醫師進行許多研究,想要確認胰臟這個神奇的器官有何功能。他們先移除健康犬隻的胰臟,再觀察發生的事情。

結果本來規規矩矩的狗,整天都在實驗上的地板上撒尿。研究者知道頻尿是糖尿病的症狀,於是檢驗狗的尿液,發現裡面糖分很高。

醫師進一步了解胰臟的運作,希望預防糖尿病。他們指出,狗的胰臟會產生一種激素,控制身體代謝葡萄糖,這種激素就是胰島素。

胰島素就像是「鑰匙」,能打開體內細胞膜上的通道,讓葡萄糖進入飢餓的細胞。如果少了胰島素,葡萄糖濃度就會在血液中累積,過一段時間,高血糖會超過腎臟重新吸收的能力,過多的糖分就會排到尿中。

科學家假設,只要給第一型糖尿病患者胰島素,就可以治療他們。藥物獵人起初假設,只需要取出健康的胰臟,加以研磨,萃取胰島素,注入糖尿病患身上即可。但因胰臟生理機制複雜且特殊,除分泌胰島素,也會產生酵素,讓小腸消化蛋白質,但胰島素就是蛋白質。

每當研究人員磨好胰臟,想從中萃取胰島素時,不免把胰島素和酵素混在一起而破壞了胰島素。世界各地的科學家紛紛著手研究,但都徒勞無功。直到弗雷德里克.班廷(Frederick Banting)出現。

狗狗的性命,換來胰島素萃取成果

圖為成功製造胰島素的弗雷德里克.班廷與實驗狗。(圖/維基百科)
圖為成功製造胰島素的弗雷德里克.班廷與實驗狗。(圖/維基百科)

班廷讀到一篇研究報告指出,如果把負責將消化酵素送到小腸的胰管箝住,在胰臟產生消化酵素的細胞就會死亡;且分泌胰島素的細胞還會活著。

班廷開始展開實驗,想箝住狗的胰管,但手術非常困難。他們實驗的第一隻狗,因為麻醉劑量過高而死,第二隻狗死於失血過多,第三隻死於感染。

後來有7隻狗在過程中活了下來,但胰管結紮過程很棘手,如果太緊會感染,如果太鬆,生產消化酵素的細胞不會凋亡。這7隻「倖存」的狗兒,有5隻仍會分泌胰島素,但分泌酵素的細胞也沒有萎縮。他們又對這些狗進行手術,結果又有2隻死於併發症。

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