在門診，經(jīng)常會有需要胰島素治療的朋友在抱怨，打針疼了！麻煩了！花錢了！

我經(jīng)常會想，如果他們了解了胰島素的生產(chǎn)史，會不會因此而感到幸運(yùn)，幸運(yùn)自己生活在這個時代，而不是1921年前，不到100年，胰島素的使用和體驗就有了翻天地覆的變化。

但其實(shí)想一想，也可能和那些老人向現(xiàn)在的孩子或者年輕人講起自己小時候挨餓的情況一樣吧，年輕人表示不相信，怎么會有那么苦的年代。

動物胰島素的神奇和缺點(diǎn)

1921年胰島素發(fā)明之初，使用的胰島素是從屠宰場得到冷凍的牛或者主的胰臟，磨成粉后提取。每噸動物胰腺提取的胰島素不到5克，產(chǎn)量如此之低，導(dǎo)致胰島素價格昂貴。

而世界各地的糖尿病兒童都被父母送到多倫多醫(yī)院，病房里人滿為患，不得不安排了臨時帳篷，骨瘦如柴、奄奄一息的患者在注射胰島素后獲得新生。這樣的情景在現(xiàn)在似乎無法想象，但在當(dāng)時糖尿病就是無藥可治的絕癥，胰島素確實(shí)如同神跡。

當(dāng)時的胰島素為動物胰島素，和人胰島素相比，在氨基酸組成和結(jié)構(gòu)上都存在差別，會導(dǎo)致藥物抵抗，再加上當(dāng)時的提純工藝水平有限，胰島素中存有雜質(zhì)，部分患者會出現(xiàn)過敏反應(yīng)，甚至引起動物傳媒感染。

如何得到人胰島素，如何批量、廉價的生產(chǎn)胰島素？

1955年，英國化學(xué)家Sanger發(fā)現(xiàn)了胰島素的氨基酸排列順序，因此獲得1958年的諾貝爾化學(xué)獎。

1965年，中國科學(xué)家合成了具有生物活性的牛胰島素，開啟了人工合成胰島素的新紀(jì)元。

20世紀(jì)80年代，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成熟，使得可以將人類胰島素基因植入到大腸桿菌或酵母菌的基因中，然后大量繁殖細(xì)菌，就可以收集細(xì)菌所分泌的“人胰島素”，這樣就能以極低的成本獲得幾乎無限量的人胰島素。

從此，胰島素生產(chǎn)進(jìn)入了黃金時代，這也是需要胰島素治療的糖尿病人的福音，他們有了充足且廉價的胰島素。

但是人胰島素使用有一定的缺陷，那就是需要在餐前30分鐘注射胰島素，這對于那些焦急、繁忙狀態(tài)或者旅游、赴宴等外出場合，對于一些老人、心不在焉或者粗心的職場人，就會在進(jìn)餐前忘記注射胰島素、重復(fù)注射或者誤餐，從而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

胰島素類似物帶來更多的方便

20世紀(jì)90年代，科研人員終于找到解決辦法，在保留胰島素活性的基礎(chǔ)上，通過改變氨基酸組成和空間結(jié)構(gòu)，促進(jìn)胰島素的解聚和吸收，實(shí)現(xiàn)注射后快速起效。

例如，將人胰島素的B28位脯氨酸和B29位賴氨酸調(diào)換位置，所得到的的賴脯胰島素能夠減少單體間的非極性基礎(chǔ)，改變了人胰島素的自發(fā)聚合特性，從而易于解離。

將人胰島素B28位的脯氨酸由門冬氨酸代替，得到門冬胰島素，能夠利用電荷的排斥作用阻止胰島素單體或二聚體的自我聚集，同樣可以起到迅速吸收的目的。

這些新型的超短小胰島素，吸收和起效時間更快，患者不用再受到提前30分鐘的制約，使用胰島素更加靈活方便，大大減少了漏用或者重復(fù)用藥的潛在風(fēng)險。

長效胰島素類似物的發(fā)展

正常人體的胰腺在持續(xù)分泌胰島素，這種和進(jìn)餐不相關(guān)的胰島素分泌被稱為基礎(chǔ)胰島素分泌，適量的胰島素分泌對維持全天的血糖穩(wěn)定至關(guān)重要。

外源性動物胰島素或人胰島素皮下注射后，作用持續(xù)時間很短，為了解決作用時間短的問題，科學(xué)家們將胰島素與魚精蛋白結(jié)合，使其在皮下注射后緩慢分解，逐漸發(fā)揮生物效應(yīng)，延長作用時間。但是這種使用血糖波動較大。

通過甘氨酸代替人胰島素A21位門冬氨酸，并在B鏈末端增加兩個精氨酸，得到的甘精胰島素，能在皮下形成細(xì)小的為沉淀，使吸收緩慢，從而在血內(nèi)保證一個穩(wěn)定的胰島素濃度。

在人胰島素B29位連接一個14碳有力脂肪酸，同時去電B30位氨基酸，可得到地特胰島素，可以和循環(huán)中的白蛋白可逆性結(jié)合，來穩(wěn)定的發(fā)揮降糖作用。

去除人胰島素B30位氨基酸，在B29位連接一個16碳脂肪二酸側(cè)鏈，所得到的的德谷胰島素會在皮下形成可溶性六聚體鏈，實(shí)現(xiàn)超長和無峰的藥代動力學(xué)特點(diǎn)。

簡單說來，就是通過對人胰島素的加工和修飾，時期穩(wěn)定、緩慢地發(fā)揮作用，從而實(shí)現(xiàn)“打一針、管一天”的療效。

綜上所述：

隨著胰島素生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的提高，胰島素的使用越來越方便，作用越來越穩(wěn)定，效果也越來越好，注射次數(shù)也在減少。糖尿病人的使用體驗也在逐漸改善，技術(shù)在逐漸發(fā)展，相信以后胰島素的使用會更方便。

了解越多，才會感覺越幸運(yùn)，從幾毫升的粗制動物胰島素到外型美觀，療效確切的胰島素類似物，科學(xué)家們做出了不懈努力，糖尿病患者和糖尿病醫(yī)生們應(yīng)常懷感恩之心，制定合適的治療方案，調(diào)整好血糖。

我是愛生活、愛美食的孫醫(yī)生，持續(xù)為大家提供優(yōu)質(zhì)健康知識。糖尿病、肥胖癥等代謝性疾病越來越多，還可能影響家庭和下一代的幸福。好好控制血糖、體重才是治療的根本。

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