主题:【原创】胰岛素传奇 -- 爱莲
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家园 【原创】胰岛素传奇

水道长开讲糖尿病,我来聊聊胰岛素。

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链接:

1. 甜味的尿

2. 巴甫洛夫的狗(怕血的慎入)

3上.加拿大医生都是白求恩

3下.加拿大医生都是白求恩

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谁都知道,胰岛素是公认的治疗糖尿病的良药,可糖尿病的发生,也正是由于人体内胰岛素的异常所造成的。好是胰岛素,坏也是胰岛素,颇有些“成也萧何败也萧何”的意思!

胰岛素是一个相当简单的蛋白质分子,只有五十一个氨基酸,单体的分子量还不到六千。

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如此简单的一个蛋白质分子,人们对它研究了近百年,花掉的银子无数,发表的文章成山,对它的来龙去脉却依然是一知半解的。时至今日,可以毫不夸张地说,胰岛素拥有最多的“蛋白质之最:”

最早用来治病的蛋白质

最早测定出序列的蛋白质

最早人工合成出来的蛋白质(有中国老一辈科学家的功劳,有的说是与两弹一星并列的成果)

最早用基因工程方法生产的蛋白质药物

使用得最多的蛋白质药物

使用的突变体最多的蛋白质药物

剂型最多的蛋白质药物

得诺贝尔奖最多的蛋白质

关于胰岛素的研究,有许多传奇故事,从这些故事中,我们不仅能够认识胰岛素的庐山真面目,更能体会到什么叫“学海无涯苦作舟!”

在介绍胰岛素之前,让我们先认识一下糖尿病。

关键词(Tags): #爱莲科普#胰岛素元宝推荐:铁手,晨枫,海天,
主题:1018047
家园 花,我最喜欢这种叫啥传奇的帖子了~~

还没看呢~

帖:1018049 复 1018047
家园 【原创】胰岛素传奇 (1):甜味的尿

糖尿病,顾名思义是尿中有糖。中国古时候就有“甜尿”的记载,唐初的《古今录验方》中记载了:“渴而饮水多,便数,无脂似麸夫片甜者,皆是消渴也。”现代的中医学认为,那时所说的“消渴” 就是今天人们所说的糖尿病。

诸位别给吓着了,谁不曾口渴过?口渴并不一定就是糖尿病,但天天口渴、时时口渴却不是好事。自我诊断的方法很简单,到野外去撒一泡尿,看看有没有蚂蚁蜂拥而上,一尿便知。这种简单易行的诊断方法源自古印度。彼时彼地,人们观察到个别人的小便对蚂蚁有特殊的吸引力,而那种人又总是口渴、多尿,慢慢地消瘦,厉害的,还会并发其他的毛病,并早早地夭折死去。古印度人意识那是一种病,也就是今天我们所说的糖尿病。

用现代的科学眼光来看,这种现象其实是有科学道理的。蚂蚁喜欢甜味,尿虽然很骚,但对那些小虫子来说,只要甜就成,顾不得那么许多。印度那种地方又热,虫子多,加之随地大小便的比比皆是,他们很早就总结出这种规律也是情理之中的。

其实不光是蚂蚁不怕尿骚,人也有不怕的。中药里用的“回龙汤” 便是人尿,而“人中白” 则是尿垢。不光是中医,国外也有以尿为药的,他们还成立了“国际尿疗组织(GUT) ,” 推而广之。

不说尿疗,再说甜尿。1675年,英国医生托马斯•威利斯第一次正式记录了“甜味的尿,”据说也是亲自尝过之后得出的结论,并以糖来命名,叫做糖尿病。

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托马斯.威利斯(Thomas Willis)医生

现在,人们对糖尿病的认识远远超过了威医生所处的那个年代,知道这种病跟社会的富裕程度有关,是“富贵病。”最为明显的现象是这种病在发达国家的发病率比不发达的穷国要严重得多。近年来,中国也以惊人的速度致富,人们的饮食结构和生活方式也随之发生了巨大的变化,得这种“富贵病”的人也越来越多。目前,据保守的估计,全中国有五千万人患有糖尿病,也就是说他们的尿是甜的。

甜就甜,不就是尿里多了点糖嘛,有什么关系呢?

事情远非那么简单,不仅仅是尿甜不甜的问题。得此富贵病的轻则中风,重则导致心脏病、肾病、失明,并有性命之忧。

那么厉害!那人体内的糖怎么会跑到尿里去的呢?

要弄清楚尿里为什么会有糖,得先从血液里的糖说起。正常人的血液内含有一定浓度的葡萄糖,简称血糖,是为各种人体细胞提供能量的。正常情况下,血糖相对稳定的,既不会过高,也不会过低,一天之中只有轻微的波动。血糖来自于食物,它的产生和消耗是一个动态的平衡。餐前血糖略低,餐后血糖略高,这种波动是保持在一定范围之内的。正常人的血糖浓度空腹时在70mg/dl到110mg/dl之间,餐后2小时内血糖浓度略高,但应该低于140mg/dl。

当血糖的浓度降到接近70mg/dl上下时,便会感到饥饿、倦怠、疲乏;进一步降低到65mg/dl时,就会饥肠辘辘。在这种情况下如果还不进食,血糖则继续降低,那时就要晕眩、虚弱、心率紊乱、两腿发软了,这就是所说的低血糖症。

与低血糖症相反,如果在空腹的时候血糖浓度超了130mg/dl,便是高血糖了,再进一步升高到160-180mg/dl的时候,便会有一部分葡萄糖随尿排出,也就是糖尿病。

生活中,除了百分之一到三的孕妇在怀孕期间会血糖升高得“妊娠糖尿病” 之外,普通人得的糖尿病又分为I型和II型。I型糖尿病的比例较低,病因基本上是由胰岛素缺乏引起的。而II型糖尿病则不同,病理学机制非常复杂,涉及人体对胰岛素的抗性和胰岛素分泌功能的相对丧失。

看来胰岛素是糖尿病的关键,那胰岛素又是从何而来的呢?

(土鳖睡觉去了)

帖:1018052 复 1018047
家园 花莲!
帖:1018061 复 1018047
家园 再花!
帖:1018063 复 1018052
家园 献花捧场

帖:1018235 复 1018047
家园 花之!
帖:1018237 复 1018047
家园 送花!坐个小板凳等下文
帖:1018418 复 1018052
家园 最后能否说说新的、好的治疗方法?

我老爸,我干妹子的老妈,都是这个毛病。

帖:1018439 复 1018052
家园 问题不大,要有耐心

道长已经讲了一些,如果是I型的,只要用胰岛素就行了,II型的比较复杂,确实是富贵病,多过一些穷人过的日子。

帖:1018675 复 1018439
家园 【原创】胰岛素传奇 (2):巴甫洛夫的狗(怕血的慎入)

现在我们知道胰岛素是人体内的胰脏分泌的一种激素,其作用是控制血液中血糖的平衡。那胰脏在人体内处于什么位置、是什么样子的呢?

下图所示的“ Pancreas ” 便是胰脏,从图看上去,它像一座桥一样,跟左右两个肾脏(Kidney) 紧挨着。其实,胰脏在我们体内是一个大而细长的葡萄串状的腺体,横于胃后,居脾脏和十二指肠之间;其右端(胰头)较大、朝下,左端(胰尾)是横着的,尾部靠着脾。胰脏的分泌液经胰管输入十二指肠,其中含有各种消化酶。

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

人体内胰脏的位置

希腊人在两千三百年前就注意到了这个外形特殊的器官,但一直不知道它有什么用。直到1869年,德国医生、病理学家保罗•兰格尔翰斯(Paul Langerhans)才给了个说法。

兰格尔翰斯是个天才,他的父亲就是医生,他子承父业,22岁的时候便完成了医科的学业。在他的毕业论文里,他描述了胰脏在显微镜下有一些与周围组织不同的岛状细胞团,也就是我们今天所说的“胰岛。”

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显微镜下的胰脏橫切面〈中间颜色较淡的部位是胰岛〉

说兰格尔翰斯是天才并不是因为他观察到了那种岛状细胞团,而是他准确地推测了那种岛状细胞团可能是分泌激素的。当时,人们对他的推测不以为然,他的一位论文评委说他的工作毫无新意,认为那些“胰岛” 不过是一些淋巴结,而兰格尔翰斯只不过是希望以此来博得评委们的同情,好混个学位走人了之。

科学是经得起时间的考验的。今天,没人知道那位评委的名字,却记住了兰格尔翰斯的发现。可好人没长命,兰格尔翰斯后来历经磨难,生过肺疾核,最后死于尿毒症,年仅41岁。为了纪念他,人们将“胰岛” 也称之为“兰格尔翰斯岛。”

“胰岛” 虽然被发现了,它确切的功能直到20年后的1889年,才被兩位德国科学家梅林〈J.von Mering〉和明考斯基〈O. Minkowski〉将狗的胰脏切除后,才算确认了。

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胰脏在狗体内的位置

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开了膛的狗

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狗的胰脏(最下面的Pancreas)

那是一个非常巧妙的实验,只不过看上去有些残忍。狗是人类最忠实的朋友,特别是在西方世界,狗是残害不得的。这两人为什么会设计出这样的实验,将给狗开膛破肚,把胰脏摘除的呢?

这一实验方法源自另一位大名顶顶的科学家,以研究狗的条件反射现象而闻名与世的俄国科学家巴甫洛夫(1849年9月14日—1936年2月27日) 。

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伊万•彼得罗维奇•巴甫洛夫(Ivan Petrovich Pavlov)

巴甫洛夫是一位很了不起的生理学家,他的父亲是位牧师,收入微薄,母亲是牧师的女儿,也是牧师的老婆。因为穷,她不时还需要去富人家做女佣以贴补家用。巴甫洛夫是家里 5 个孩子中的长子,他穷人的孩子早当家,运气也不错,赶上了沙皇亚历山大二世颁布法令,允许家庭贫穷但有天赋的孩子免费上学。巴甫洛夫两个条件都符合,便得到了免费的小学和中学教育。中学毕业后,他起初上的是神学院,打算做传教士,后来对自然科学产生了兴趣,便放弃了神学,于1870 年进了圣彼得堡大学,改学自然科学,专攻生理学。

巴甫洛夫的手很巧,他通过非常巧妙的外科手术,将狗的食管进行改道。那些被改造了狗,有的吃了食物到达不了胃里,有的食物被直接送进胃里却没通过嘴和食管,以此来研究各种食物与唾液和消化液的关系。

除了食管和胃之外,巴甫洛夫对胰脏也做过详细的研究,他对胰脏分泌物消化功能的确认,成为他1904年获得诺贝尔生理与医学奖的原因之一。可在他对胰脏的研究中,却没有注意到胰脏还有调节血糖的功能。

巴甫洛夫从早期对心脏和消化系统的研究,进一步拓展到狗对食物的诱导反应方面。他意外地发现,除食物之外, 在食物出现之前的其他刺激,比如送食物来的人员或其脚步声等等,也会引起狗的唾液分泌。这就是所谓的"巴甫洛夫的效应。" 此一发现,使他不仅名噪一时,也流芳千古。

巴甫洛夫在狗身上所建立的条件反射规律,仰仗于他有一个能够精确地测量狗所流出的口水的方法。与研究狗的消化系统类似,他用外科手术,在狗的腮部唾腺位置连接了一条导管,引出唾液,并用仪器记录下唾液分泌的滴数。

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巴甫洛夫的条件反射的装置

此图便是巴甫洛夫所使用的装置,看上去跟萨达姆被绞的绞架有些相似。根据巴甫洛夫在诺贝尔奖颁奖仪式上的讲话,他的实验室给狗做外科手术的时候,一滴血也不会流,他开过刀的狗都很快乐。

也许被巴甫洛夫开过刀的那些狗真的很快乐,可被梅林与明考斯基切除了胰脏的那些狗就没有那么幸运了。他们发现,将健康狗的胰脏切除后,那些无胰脏的狗虛弱不堪,而且尿多,那种尿液还吸引了许多蒼蠅。经过分析,他们发现那种无胰脏狗尿的含糖量很高,类似于糖尿病人尿中所含的糖份。

如此一来二去,巴甫洛夫确立了胰脏的消化功能,梅林与明考斯基则确立了胰脏是导致糖尿病的病因。其后的二十年间,许多研究者想从胰脏中分离出能夠抑制糖尿病的物质,却沒有成功。后来,几位加拿大科学家(多伦多的,很多河友们应该都见过的)又想起了巴甫洛夫的狗,才将迷团解开。

(待续)

元宝推荐:水风,
帖:1018856 复 1018047
家园 花还之!

谢谢!

帖:1018860 复 1018237
家园 多谢多谢!
帖:1018862 复 1018235
家园 莲花!
帖:1018863 复 1018061
家园 还花!下文来了!

常回来看看。

帖:1018864 复 1018418
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