糖尿病治疗史上的里程碑胰岛素的发现与临床应用

山西医科大学第一医院 王彦 孙文宇

1922 年，加拿大年轻的外科医生弗雷德里克·格兰特·班廷先生和他的研究伙伴通过反复的科学研究发现并成功地提取了胰岛素，接着又成功地用于人体试验，挽救了一个个糖尿病患者鲜活的生命。至此，在与糖尿病的较量中，人类第一次不再无所适从。1923 年，班廷和他的研究伙伴们因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。

胰岛素是机体唯一能够降低血糖的激素，它由胰岛β 细胞合成分泌，具有降糖以及促进糖原、脂肪、蛋白质合成的作用。早期胰岛素的制备是从磨成粉的牛或猪的胰脏中提纯的胰岛素，虽然之后实现了大规模的工业化生产，但有3个问题成为人类在近一个世纪的胰岛素制剂研发过程中的持续推动力。这3 个问题是：胰岛素纯度、胰岛素作用时间、胰岛素给药方式。

在胰岛素纯度方面，第一代胰岛素是短期动物胰岛素，即便提纯工艺不断改进，纯度也仅达到97%，且因其还与人胰岛素的结构不同，所以非常容易激活机体免疫反应，出现过敏或是注射部位的脂肪萎缩。20 世纪80 年代，科学家利用基因重组技术获得了纯度接近100%的生物合成人胰岛素，继而又通过基因工程技术对人胰岛素的氨基酸序列和空间结构进行改造研发出速效人胰岛素类似物。速效人胰岛素类似物不仅免疫原性小，且起效快，作用时间短，更加符合机体生理状态下进餐时刺激增高分泌的胰岛素释放特点。

在胰岛素作用时间方面，早期短效胰岛素作用时间短，适合餐前使用来控制餐后血糖。但是对于夜间基础胰岛素分泌不足，表现出早晨空腹血糖增高的患者，这种短效胰岛素不能满足机体需要。20 世纪30 年代，为延长胰岛素的作用时间，科学家向胰岛素中添加了鱼精蛋白和锌离子，研发出了第一批峰值时间可以达到6～12小时的中性精蛋白锌胰岛素NPH。这种中效胰岛素可以睡前注射，补充胰岛素夜间基础分泌量的不足，但因胰岛素峰值明显，容易发生夜间低血糖。2000 年，第一支长效人胰岛素类似物上市，其作用时间长达20 小时且平稳无峰，品质显著优于NPH，不仅能有效控制空腹血糖，还能减少血糖波动和夜间低血糖。近年新型长效人胰岛素类似物上市，表现出了更优秀的品质。

在胰岛素给药方式方面，由于胰岛素是蛋白质，在胃肠道中可被破坏，因此胰岛素一直采用皮下注射的给药方式。近几十年，胰岛素的注射装置不断改进，从最初的普通注射器到胰岛素专用注射器，再到笔式注射器、无针注射器、胰岛素泵等等，不仅便于操作和携带，而且可以保证胰岛素注射剂量的精准。目前科学家还在尝试非注射型胰岛素的研发，包括口服胰岛素、吸入型胰岛素、胰岛素皮肤贴片等等。相信在未来，新型胰岛素制剂或给药方式会让我们持续震撼。

虽说胰岛素在糖尿病治疗中的地位不可撼动，但并不是所有的糖尿病患者都适合胰岛素治疗。哪些人需要胰岛素治疗呢？给朋友们几个字：“缺、急、慢、累、妊、儿、继”。

“缺”是指胰岛素绝对缺乏的糖尿病患者，比如1 型糖尿病或全胰腺切除者。

“急”是指糖尿病急性并发症或应激事件时，比如糖尿病酮症酸中毒或大手术时。

“慢”是指糖尿病严重慢性并发症或严重合并症时，比如糖尿病肾病透析或发生肿瘤时。

“累”是指糖尿病严重糖代谢紊乱胰岛β 细胞过度劳累时，比如空腹血糖＞11.1 毫摩尔/升或糖化血红蛋白＞9%时。

“妊、儿、继”则分别指妊娠哺乳期妇女、儿童和继发糖尿病者。

对于胰岛素的使用，我们一方面要“该出手时就出手”，另一方面还须严格把握适应症，医生的指导必不可少。

回眸历史，在胰岛素的发现与临床应用中，一个个惊喜可圈可点，闪耀着人类智慧的光芒，它让我们坚信糖尿病患者的明天会更美好。