MIA CARNEVALE/THE VARSITY

“实验解释”是The Varsity科学板块下的子版块,专写历史上的重大发现。我们的目标是展现那些影响了现今人们对科学认知的实验。

踏进医学科学大楼(Medical Sciences Building)的麦克劳德礼堂(Macleod Auditorium),你会发现一个关于胰岛素发现过程的展览——这也许是多伦多大学医学研究中最广为人知的成功故事。

在发现胰岛素之前,I型糖尿病就是死亡象征。病人们不是死于疾病本身就是死于治疗过程。当时的治疗手段名为饥饿疗法,这种疗法将儿童的日卡路里摄入量限制在低至500卡路里的水平,然而却并没有什么证据表明这对他们有益。

1920年,加拿大医师弗雷德里克·班廷(Frederick Banting)草草写下24个词:“将狗的胰腺管结扎。维持狗的生命直到腺泡退化离开胰岛。试着分离这些内部分泌物来缓解糖尿。”

换句话说,糖尿病——班廷把它等同于糖尿,因为糖尿病人排泄出的尿液中含有葡萄糖——已经被追溯到胰腺了,也就是那个藏在胃后面的曲棍球棒状器官。更具体地说,他已经意识到胰腺与胰岛——遍布胰腺的细胞团块的功能失调有关了。

之前对分离胰岛分泌物——一种健康人拥有而I型糖尿病患者缺乏的物质——的尝试最终都走向失败。

班廷推测先前实验不成功的原因是胰腺分泌出了包含消化酶的液体,这些液体在抗糖尿病的分泌物被分离之前就分解了它们。

因此他的计划是:“将狗的胰腺管结扎”以阻止它们分泌消化液,然后收集胰岛的分泌物。有了这个想法的支持,班廷搬去了多伦多。在那里,多伦多大学的教授约翰·麦克劳德(John Macleod)为他配备了一个实验室和一位助手,医学院学生查尔斯·贝斯特(Charles Best)。

1921年5月,班廷和贝斯特开始进行试验,他们切除了第一组狗的胰腺,使它们患上糖尿病。同时切除了另一组狗的胰腺管,以提取胰岛分泌物。

然后他们把第二组狗的分泌物注入已有糖尿病的第一组狗体内,监测他们的血糖和尿糖的水平,以及他们的寿命。第一组狗活了下来。

胰岛的分泌物缓解了狗的症状,这种提取物最初被称为isletin,之后被改名为胰岛素。

麦克劳德最终被反复实验后的成功结果说服,他为二人带来了伯特伦·科利普(Bertram Collip),来帮助他们将分泌物提纯。这时,他们已经从使用狗胰岛转向了牛胰岛,不过只是因为狗的胰岛分泌物量少而不能满足他们的需求。

虽然班廷最初的切断胰腺管的想法失败了,他们的团队还是成功地分离出了胰岛素。

1922年1月,该团队第一次将胰岛素用于人体——14岁的伦纳德·汤普森(Leonard Thompson)。当时,汤普森仅有65磅重,处于死亡边缘。治疗后,汤普森的病情好转。他之后活了13年,其他有类似情况的人在采用胰岛素治疗后也病情好转了。

同年,美国开始了实验性治疗;七月,该药物开始在北美进行临床试验。当年年底,欧洲开始生产胰岛素。1923年,班廷和麦克劳德因发现胰岛素而获得了1923年的诺贝尔生理学或医学奖。班廷把他的奖金和贝斯特分享,而麦克劳德与科利普分享了他的奖金。

到目前为止,胰岛素虽然不能治愈糖尿病,但是使糖尿病变得可控。

麦克劳德礼堂的命名,及其对班廷、贝斯特和科利普的致敬,不仅仅为了铭记多伦多大学医学史上的华彩时刻,更是为了庆祝这个持续拯救人类生命的重大科学突破。


翻译/Translate: Qiyan Huang/孙雪霏 Xuefei Sun

校对/Proof: 杨典潼/Diantong Yang

终校/Final Read: 王雪琪/Xueqi Wang