(共15张PPT)
科学家的故事
位 置:
分泌激素名称:
散布于胰腺中
胰岛素
1、胰 岛
胰岛素的主要作用:
调节糖的吸收、利用和转化
分泌异常引起的症状:
低血糖
糖尿病
胰岛素能不能口服呢?
提示:
胰岛素是蛋白质
何为糖尿病???
人体内胰岛素分泌不足 血糖浓度过高 肾小管没法吸收全部的血糖 部分血糖随着尿液排出体外 糖尿。
糖尿病患者,可以通过注射胰岛素进
行治疗。
糖尿病有悠久的历史。距今三千五百年前,古埃及就已经有对糖尿病的简单记述,两千多年前,希腊医生亚的阿勒特奥斯把这种主要症状为“排泄多且甜的尿液”的疾病命名为“Diabetes”即糖尿病;1675年,英国医学家托马斯威尔士给这个疾病用拉丁文定义了一个新的标注“Mellitus”,意为“蜜”,而到了1776年,马修多布森通过科学实验证明尿液中的甜味确实是糖分。我国也很早就对糖尿病有所认识,东汉名医张仲景就在《金匮要略》中对糖尿病症状写下诸多描述;而隋末唐初的《古今录验方》对糖尿病也有记录。但是在很长一段时间里,人们只能做到识别糖尿病而全无任何应对方法。
胰岛素的发现???
1889年,德国医学家胡思·梅林和俄国医学家奥斯加·明科夫斯基,为了研究人体胰腺的消化功能,将一只狗的胰腺切除掉。其间,他们无意之中发现,实验场上一滩狗尿布满了苍蝇,而旁边的一滩狗尿却一只苍蝇也没有。敏锐的科学思维使他们意识到这两滩尿的成分一定不同。经过成分分析,发现布满苍蝇的尿为糖尿,也就是说撒这泡尿的狗患有糖尿病。经过检查,得知是那条被切去胰腺的狗患了糖尿病。这说明糖尿病与胰腺之间有某种关系。梅林和明科夫斯基将其发现写成论文,发表在一本医学杂志上,引起了医学界的关注。不少科学家对胰腺的功能展开了新的研究,以期攻克糖尿病的治疗难关。有的科学家还明确指出胰腺内的某种分泌物,可能会阻止糖尿病的发生。那么,这种分泌物是什么东西呢?可不可以提取出来呢?大家知道,胰腺分布在人体胃的后下方,为长条形状,有外分泌部和内分泌部。外分泌部会分泌胰液,胰液通过胰管,被输送到肠腔,参与消化工作;内分泌部内有许多细胞团,好像大海中的岛屿,因此被称为“胰岛”。要从胰岛中分离出分泌物并不容易。
1920年10月30日,加拿大安大略省一个小镇上的医生班廷,看到梅林和明科夫斯基的论文后,与其他的医学家一样,决心要把胰岛的分泌物提取出来。可小镇的医院里,哪里有什么实验条件?他想到母校——多伦多大学,那里的实验室设备先进、试剂齐全。于是,便去找他的老师麦克里奥德教授。麦克里奥德教授是一位不苟言笑的学者。他对学生班廷已没什么印象。他听完班廷的要求后,摆了摆手,婉言拒绝了。他想这是世界医学界的难题,一个小镇的医生岂能解开这个难题?班廷怀着满腔热情来,却被老师当头泼了一盆冷水,只好狼狈地打道回府。但他并没有灰心。第二年假期,班廷又跑到多伦多大学。这一次,麦克里奥德教授碍于情面,只好答应将实验室借他一个暑期。班廷分析了同行失败的原因后,设计了实验方案。为了停止胰腺外分泌部分泌酶类的工作,他把胰腺里的胰管结扎掉,然后再提取胰岛的分泌物。时间一天天过去了,可实验并没有取得进展。班廷重新审查了实验设计方案和操作方法,发现了失败的原因:胰腺里的胰管结扎不紧,造成胰腺外分泌部仍在分泌酶,从而影响了提取工作。7月27日,班廷重新又做了一次实验。当他把提取液注射到患有糖尿病的狗身上时,发现狗的血液中的含糖量迅速降低!班廷又用牛做了同样的实验,也取得相同的结果。这意味着胰岛分泌物已确实提取到了。班廷兴奋极了!麦克里奥德教授度假回来后,班廷激动地将自己取得的实验成果告诉了他。麦克里奥德教授根本不相信。他认为世界难题的解开绝不会是那么容易的。然而,当班廷重新为麦克里奥德教授做了一次演示性质的实验后,教授信服了。他连声称赞班廷的实验做得巧、做得好,并表示要帮助班廷将实验进一步开展下去。这样,班廷成功地提取胰岛分泌物的实验得到医学界承认。班廷把这种分泌物称为“胰岛素”。1923年,班廷和麦克里奥德教授获得诺贝尔生理学或医学奖。
学习资料:
1965年,中科院上海生物化学研究所在所长王应睐的组织领导下,与北京大学和中科院上海有机化学研究所的科学家通力合作,在经历了多次失败后,终于在世界上第一次用人工方法合成出具有生物活性的蛋白质----结晶牛胰岛素。人工牛胰岛素的合成,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上迈出了重要的一步。这一重大科研成果轰动了当时的国际学术界,为祖国赢得了巨大的荣誉。面对功绩和荣誉,作为学术带头人的王应睐,想到的是集体和他人,甚至没有在科研报告中署上自己的名字。
第二年,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会化学组主席专程来到中国,研究评选有关人工合成牛胰岛素的中国科学家获奖事宜。由于人工合成牛胰岛素是我国众多科学家集体研究的成果,不符合该奖授奖对象最多为三人的规则,因此,中国科学家与诺贝尔奖擦肩而过。但是,王应睐对生物科学的巨大贡献是国内外公认的。美国加州大学一位教授说,“他的故事,应该让每一个中国人知道”。著名英国学者李约瑟将王应睐称为“中国生物化学的奠基人之一”。
王应睐 组织我国科学家率先合成结晶牛胰岛素
胰岛素的合成???
王应睐:
1938年,剑桥大学攻读博士研究生,从事维生素研究。
1941年,英国生物化学杂志发表《维生素A过多症》。
1943年,血红蛋白的研究取得突出成果。
1948年,从事氨基酸代谢与维生素的关系及酶的研究。
1963年,担任人工合成胰岛素协作组组长。
1965年,领导中国科学家在世界上首次成功合成牛胰岛素。
1981年,领导中国科学家获得了世界上第一个人工合成的转移核糖核酸。
1987年,召开国际生化会议(IMB),当选此次会议的主席。
......
人工合成牛胰岛素
世界上第一个人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质,它标志着人来在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键性的一步,从而成为我国自然科学发展史上的一个重要里程碑。
动物胰岛素的生产起始于加拿大ConnaughtLaboratorieS,大量生产主要在美国的礼来(EliLilly)公司。1923年末商品胰岛素已广泛应用于临床。生产胰岛素的原料主要是牛或猪的胰脏。
我国动物胰岛素的生产起步也不晚。解放前,上海的杨氏药厂已能生产结 晶猪胰岛素。解放 后,国内的生产厂家主要是上海生化药厂和徐州生化药厂 。重组DNA技术的出现为利用微生物生产人胰岛素铺平了道路。1979年,美国 Genentech公司的Goedell等报道了化学合成的人胰岛素基因在大肠杆菌中的表 达【41:1982年,美国礼来公司生产的重组人胰岛素Humulin上市年来,国产的重组人胰岛素相继问世。通化东宝公司于l998年获准生产人胰岛素注射液,商品名甘舒霖。深圳科兴公司的苏泌啉和徐州万邦公司的万邦林也于 2002年和2003年获得生产批文。
据国际糖尿病联合会估计,现在全球约8.3%的成年人患有糖尿病。在2013年,糖尿病导致约510万人死亡,平均大约每6秒钟就有1人死于糖尿病。
中国的糖尿病患者人数居各国之首。
中国糖尿病患者人数近一亿,面临人口老化、发病率上升的问题,但中国糖尿病患者整体治疗率不足三成,且只有约2%的病人使用胰岛素类产品控制血糖(美国约30%)。我国胰岛素市场前景广阔,胰岛素的质量控制和质量标准也将面临巨大的挑战。
《中国药典》1935年版直至1995年版,收载的胰岛素为多组分动物胰腺提取的胰岛素(第一代胰岛素)。
1980年前由于受原料来源、生产规模等的限制产品稀缺,之后DNA重组技术的迅猛发展实现大规模生产人胰岛素(第二代胰岛素)。国内通化东宝公司于1998年获准生产重组人胰岛素注射液,随后深圳科兴、徐州万邦和珠海联邦制药等公司先后获得生产批文,《中国药典》2000年版开始收载重组人胰岛素及其制剂。
2000年后,胰岛素类似物(第三代胰岛素也称为改构胰岛素)及新剂型不断上市,国外胰岛素类似物的销售额已超过了人胰岛素,是今后的发展方向。我国甘李药业有限公司的重组甘精胰岛素注射液、重组赖脯胰岛素及其制剂分别于2010年、2011年获得生产批文;门冬胰岛素、地特胰岛素、胰岛素新的剂型等有多家申报新药正在审评中,我国正以胰岛素类似物为增长引擎加快发展步伐。
预防措施
防止和纠正肥胖
避免高脂肪饮食
全面、平衡的营养摄入
增加体力活动,参加体育锻炼
避免和少用对糖代谢不利的药物
积极发现的治疗高血压、高血脂等
戒烟、戒酒
中老年人定期健康体检
坚持呼吸负氧离子
谢谢大家!