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“疾病之王”糖尿病:细数它的过去现在和未来(9)

发布:2015-11-21 11:57 | 来源:第一健康网 | 查看:
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摘要: 换句话说,班廷还需要一个检验的办法,在一步步提纯的过程中,不断地检测溶液里胰岛素的含量是不是在逐步提高,而杂质是不是确实在不断减少。然而既然胰岛素到底是个什么东东人们还一无所知,班廷他们唯一能做的,

换句话说,班廷还需要一个检验的办法,在一步步提纯的过程中,不断地检测溶液里胰岛素的含量是不是在逐步提高,而杂质是不是确实在不断减少。然而既然胰岛素到底是个什么东东人们还一无所知,班廷他们唯一能做的,就是把提纯过程中的溶液一次又一次注射到糖尿病狗身上,看看血糖浓度是不是会下降,并根据这个来间接判断他们手中的提取物里面到底还有多少胰岛素。

看到这里读者们应该能想像出班廷要做的实验了吧!

首先,可怜的狗狗们将会被分成两组,一组要摘除胰腺,被改造成气息奄奄的糖尿病狗;一组则要首先结扎胰腺导管,待伤口恢复、胰腺腺泡凋亡之后,再杀狗取胰,从中制备粗提液。随后,粗提液将要被注射到糖尿病狗的体内,看是否能够降低这些狗狗的血糖水平。如果不行那么所有实验必须从头再来一遍,如果可以,那么班廷就可以继续用“大厨的方法”处理这些粗提液,每处理一步就注射给糖尿病狗以确定降血糖的功效,周而复始,直到找出真正的胰岛素。

在这整个实验流程里,班廷唯一可能有点熟悉的,就是胰腺导管结扎。而就这可怜的一点点“熟悉”听起来其实也很可疑:他只不过是从那篇明尼苏达大学的论文上听说了有这么种手术操作而已!不过幸运的是,他所说服的麦克莱德是这些必须技术的大师:麦克莱德本人就精通胰腺摘除和糖尿病狗模型的建立(别忘了他可是已经研究了十几年的糖尿病);麦克莱德装备精良的实验室也引进了当时最先进的血糖测定方法(Shaffer-Hartman方法);与此同时,麦克莱德自己虽然不擅长蛋白质的提纯(也就是那些“大厨的活计”),但当时倒恰好有这么一位人物。年少成名的生物化学专家—詹姆斯?克里普(James Collip),此时正好在多伦多大学访问!

奇迹还是神迹?

也许冥冥中真有天作之合,在1920年夏天的多伦多,为提纯胰岛素所做的所有准备工作已经就绪:精良先进的技术平台,世界顶级的专业团队(哦,这里说的主要是麦克莱德和克里普),之前十年美欧科学家的知识积累,还有班廷这位百折不挠的坚强人物。

当然实验开始的时候并不顺利。不要忘了,在麦克莱德离开之后,班廷和贝斯特尽管最不缺乏的就是勇气和干劲,可是两个人在给狗动手术上却是不折不扣的新手(实际上,最早的胰腺摘除手术还是麦克莱德本人在离开前亲自示范的)。

一点儿也不奇怪,麦克莱德留下的十条小狗没多久就先后死在了手术台上,原因无一例外的是因为手术事故:失血过多、麻醉过度、术后感染。俩人很快不得不自掏腰包从市场上买回更多的狗。以至于到今天,多伦多大学医学院的学生们中间都还流传着,宠物狗在暗夜中神秘消失的传说……

直到夏天过去的时候两个人才取得了成功:一只编号为92(也就是说,已经有91只牺牲的小狗了)的糖尿病牧羊犬,在接受了班廷和贝斯特准备的胰腺提取液注射之后,精神焕发的又活了回来,一直健康的活到半个月之后!在并不长的生命中,班廷始终把这一刻作为他科学事业的最高峰,他终于如愿以偿的亲眼看到了胰岛素的神奇功效。

班廷(右)、贝斯特(左)和他们一只糖尿病小狗的合影: 值得一提的是,在整个实验过程中,班廷的最终目标都是找到能用于治疗人糖尿病的物质。为了这个目标,他和贝斯特甚至在提纯工艺极其粗糙的实验早期就偷偷将粗提物注射给一位患有糖尿病的同学。他们俩还数次将粗提液给自己注射,以观察对人体的反应。(图片来自)

然而对于读者们而言,92号病狗的故事大概就谈不上那么精彩了。

我们已经知道,实际上早在十几年前,德国医生佐勒尓和罗马尼亚科学家帕莱斯库已经分别独立的发现,胰腺粗提液确实能够降低血糖。换句话说,在大战结束后的遥远新大陆能够证明胰腺粗提液的功效固然可喜,然而从科学进步的角度而言,班廷他们其实还没有完成任何值得一提的突破。

顺便说一句,笔者前面讲过班廷对糖尿病不熟悉可不是信口开河。根据史料,班廷一直到拿到糖尿病有关的诺贝尔奖,都不知道佐勒尔和帕莱斯库的工作。也不知道该赞叹一句初生牛犊,还是该嘲笑一句无知无畏。

恰好也在差不多同时,麦克莱德度假回来了。作为老牌的糖尿病专家,麦克莱德迅速意识到了班廷工作的意义:尽管从发现时间上并不领先,但是至少班廷和贝斯特确确实实制备出了有血糖控制作用的胰腺粗提液。这样,这个多伦多大学的团队踏踏实实的站在了伟大发现的边缘:有了粗提液,他们就可以继续佐勒尔和帕莱斯库未竞的事业,真正开始提纯胰岛素了。

后面的故事就发展的更加顺理成章一点:班廷和贝斯特用一个暑假的成功,说服了麦克莱德继续支持他们的研究,随后他们放弃了从小狗身上动刀提取胰腺粗提液,而是转而到附近的屠宰场收集大量的废弃牛胰腺,这样明显加快了他们的研究进度。而到这个时候他们也开始意识到结扎胰腺导管是一件多此一举的事情(可怜班廷那个深夜产生的“天才”想法,和那么多死在手术台上的小狗),他们发现只需要用酸化酒精浸泡牛胰腺,就能够准备出具备血糖控制功能的胰腺粗提液。

而麦克莱德和克里普那边的进度似乎更加美妙一点:麦克莱德建议干脆连摘除胰腺制造糖尿病狗的工作也可以省掉了,直接在正常兔子上检测提取液是否能够降低血糖,两相结合之下班廷和贝斯特的实验被简化了许多许多倍:本来要在两组小狗上分别动刀才能完成的艰难实验,现在只需要跑一趟屠宰场再养几只小兔子就解决了!

而更重要的,是生物化学家克里普的加入。这个长久以来被公众忽略,甚至被刻意刻画成抢功劳的小人,对于胰岛素的真正发现居功至伟。

和班廷、贝斯特和麦克莱德都不一样,克里普是正经的生物化学家,所擅长的不是给动物做手术,而是从一管谁也搞不清到底有什么的、浑浊的组织液里真正分离出救命的那一种化学物质。在2012年12月正式被麦克莱德邀请加入胰岛素纯化的工作后,克里普用一种让班廷和贝斯特目瞪口呆的娴熟技艺,很快摸索出了如何尽可能的排除胰腺粗提液中的杂物、制备出相对纯净的胰岛素溶液的方法。

您还别笑,生物化学家、特别是早年的生物化学家手里的三板斧真的听起来不怎么高大上,无非是把动物组织切切煮煮泡泡沉淀沉淀的干活。举个例子,大家可能还记得中学物理课本上学过的一道题目:沙子和食盐混在一起了,怎么分开?

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