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重温胰岛素的发展历史

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发表于 2015-8-14 10:53:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

   胰岛素的简要历史

        1889年德国科学家明可夫斯基和梅林切除了狗的胰腺,以观察胰腺是否是生存所必需的器官,结果却意外地发现切除了胰腺的狗出现了糖尿病。他们由此推论,糖尿病的发生与胰腺有关。同时其他科学家在显微镜下也发现胰腺中存在一些细小的细胞团,就像海洋中漂浮的小岛,故命名为“胰岛”,但当时人们并不清楚这些细胞的作用。

        一直到1921年,糖尿病的治疗仍没有取得突破性进展,医生还在用饥饿疗法来延长患者的生命,当时一旦患糖尿病,意味着生存期就只有1~2年。

        真正寻找到有效治疗糖尿病的方法的人是加拿大医生班廷。班廷首次成功地从狗的胰腺中提取出胰岛素并用于治疗糖尿病,而其也被称为“胰岛素之父”,班廷和麦克劳德亦因此获得了1923年诺贝尔生理学和医学奖。1924年开始,胰岛素治疗成为糖尿病的标准疗法。

        为纪念班廷在糖尿病治疗领域的杰出贡献,1991年世界卫生组织和国际糖尿病联盟决定将其诞辰日――11月14日定为世界糖尿病日。

        胰岛素制剂的发展历程

        自从班廷成功地提取出胰岛素后,很多医疗研究机构都在为改进胰岛素制剂而努力。胰岛素制剂也历经了“动物胰岛素-人胰岛素-胰岛素类似物”3代的发展,如今的胰岛素制剂也越来越接近“理想”状态。

        动物胰岛素

        第一代胰岛素来自猪、牛等动物的胰岛,但最大问题是第一代胰岛素与人胰岛素结构不同,例如猪与人胰岛素结构最为相似,仅有一个氨基酸不同,但就是这个很小的区别,也极易激活人体免疫反应,产生抗体,造成胰岛素用量会越来越大、效果越来越差,加之胰岛素提纯过程中不可避免地存在杂质蛋白,因此,动物胰岛素常出现过敏反应、降糖效果不稳定、胰岛素耐药、注射部位肌肉萎缩、动物传媒感染等,目前动物胰岛素在大多数地区使用逐渐减少。

        人胰岛素

        20世纪80年代人类基因重组技术出现,开启了胰岛素第二个时代。通过基因工程将人胰岛素基因植入酵母菌,合成胰岛素的结构和人胰岛素相似,避免了动物胰岛素的不良反应,但其仍存在缺陷,并不能完全模拟人体胰岛素的生理分泌,即进餐后血糖升高,正常胰腺应立即分泌大量胰岛素进入血液发挥作用,而人胰岛素皮下注射后并不能立即起效,有一个延迟过程,因此短效和预混胰岛素必须在餐前30分钟注射,方能与进餐后血糖高峰同步;进餐结束后,正常胰腺分泌应迅速减少,恢复至基础胰岛素水平以防止发生低血糖,而人胰岛素作用衰退的速度延迟,常会发生低血糖。

        胰岛素类似物

        20世纪90年代末,科学家通过改变人胰岛素的氨基酸序列,研制出可以更好模仿人生理胰岛素分泌特点、“更像人”的胰岛素,即胰岛素类似物。因其模拟生理胰岛素分泌,速效和预混胰岛素不需要在餐前30分钟注射,在临餐前注射即可,不容易漏打或错打,给患者带来更多便利,且低血糖的发生明显减少。

        常见胰岛素制剂类型及品种

        短效胰岛素和速效胰岛素均是在早、中、晚三餐前注射,能有效控制餐后血糖。

        ①短效胰岛素,一般称为R,属于人胰岛素,餐前30分钟注射。一般情况下进餐后0.5~1小时血糖水平就会达到高峰,短效胰岛素常需要2~4小时才能达到作用高峰,这种时间上的不合拍不仅不利于有效控制餐后血糖,还容易导致两餐间低血糖的发生。②速效胰岛素(超短效胰岛素),属于胰岛素类似物,主要有赖脯胰岛素、门冬胰岛素等,可于进餐前注射,患者注射后马上可以进食,若忘记注射,可在开始进餐后20分钟内补充注射。起效快、达峰快、作用时间短,更符合进餐的生理需求。

        中效胰岛素和长效胰岛素人体胰岛素有两种分泌模式,一种是基础分泌,维持基础情况下的血糖平稳,例如夜间和未进餐;另一种是餐时分泌,即正常人进食后迅速分泌胰岛素以防止餐后血糖增高。中效胰岛素和长效胰岛素主要用于提高基础胰岛素水平。

        ①中效胰岛素,最常见的制剂为低精蛋白锌胰岛素,一般称为N,属于人胰岛素。注射后2~4小时起效,高峰为4~12小时,持续18~24小时,根据血糖水平选择1天1次或2次注射,常与短效胰岛素合用。有明显的作用高峰,易出现低血糖,一般发生在注射后8~12小时,故常造成夜间或午餐后低血糖。②长效胰岛素,目前常用的制剂为胰岛素类似物,主要有甘精胰岛素、地特胰岛素、德谷胰岛素等。其提供的基础胰岛素水平较稳定,具有长效、平稳、无峰值的特点,低血糖发生减少。

        预混人胰岛素和预混胰岛素类似物为短效胰岛素和中效胰岛素按一定比例制成的混合制剂。短效成分起效迅速,较好地控制餐后高血糖,中效成分持续缓慢释放,提升基础胰岛素分泌,顾及24小时血糖水平,是目前常用的胰岛素治疗方案。

        ①预混人胰岛素,属于人胰岛素,主要有30R、50R、70/30等,在早、晚餐前30分钟注射,必须配合更为固定的生活方式,否则易出现低血糖。②预混胰岛素类似物,属于胰岛素类似物,将速效、中效两种胰岛素以一定比例重新组合。临餐注射即可,可兼顾空腹血糖和餐后血糖,并减少了低血糖的发生。主要有预混门冬胰岛素30、50,预混赖脯胰岛素注射液25、50等。


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