胰島素的發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)展

胰島素與糖尿病糖尿病是個歷史悠久的慢性代謝性疾病，有文字記載的歷史已有上千年。但對糖尿病病因的了解和治療上有實質(zhì)上的進(jìn)展還不到一百年。胰島素的發(fā)現(xiàn)對改變糖尿病患者的命運及揭示糖尿病的病因及相關(guān)影響因素意義重大。當(dāng)前1頁，總共22頁。胰島素與糖尿病——按現(xiàn)代醫(yī)學(xué)觀點評述：糖尿病是以血糖升高為特征、以胰島素缺乏和/或利用障礙（胰島素抵抗）引起的糖代謝異常性疾??；嚴(yán)重高血糖引起的急性并發(fā)癥為酮癥酸中毒及非酮癥性高滲昏迷，如缺乏胰島素治療可導(dǎo)致死亡；長期血糖升高引起廣泛性大、小血管病變可致人體多器官、組織功能障礙，甚至功能衰竭。當(dāng)前2頁，總共22頁。胰島素與糖尿病直至20世紀(jì)的前兩個十年，那些因胰島素嚴(yán)重缺乏的１型糖尿病患者的命運就向現(xiàn)代人們患上惡性腫瘤或艾滋病一樣，生命岌岌可危。其后，得于胰島素的發(fā)現(xiàn)和用于臨床治療，不僅能很好的控制高血糖，也使糖尿病患者恢復(fù)原有的壽命，得到與正常人相同的享受生活的權(quán)利。目錄當(dāng)前3頁，總共22頁。胰島素的來源

胰腺是人體重要的消化器官，主要包括分泌消化酶為主的外分泌細(xì)胞和導(dǎo)管系統(tǒng)，及由多種內(nèi)分泌細(xì)胞組成的胰島。胰島素是由胰島中?

細(xì)胞分泌的肽類激素，分子結(jié)構(gòu)為51個氨基酸組成有兩個二硫鍵連接的2條肽鏈。目錄當(dāng)前4頁，總共22頁。胰島素的合成與分泌?

細(xì)胞最初生成胰島素原，后經(jīng)分泌小泡運送到細(xì)胞膜，由胞吐作用經(jīng)細(xì)胞膜釋放入血。釋放過程中脫去一段C肽，形成A、B鏈結(jié)構(gòu)的胰島素。血液中內(nèi)生胰島素和C肽的比例是對等的。

目錄當(dāng)前5頁，總共22頁。胰島素的結(jié)構(gòu)胰島素的兩個肽鏈分別為21個氨基酸組成的A鏈和30個氨基酸組成的B鏈，氨基酸排列有種屬差異。豬胰島素與人胰島素僅在B鏈第30位氨基酸上有所不同，牛胰島素在A鏈上還有兩個氨基酸不同。人胰島素的一級結(jié)構(gòu)目錄當(dāng)前6頁，總共22頁。胰島素的作用受血糖濃度增加及體內(nèi)其他因素調(diào)節(jié)釋放入血液，運送到全身各組織、臟器；與臟器內(nèi)細(xì)胞膜上的胰島素受體結(jié)合，經(jīng)過一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞對葡萄糖的攝取、儲存和利用，也有利于脂肪、蛋白質(zhì)的合成代謝。胰島素是人體能量代謝不可缺少的激素之一。胰島素與胰島素受體結(jié)合后的信號傳導(dǎo)胰島素胰島素受體細(xì)胞膜目錄當(dāng)前7頁，總共22頁。1788年ThomasCanley(英)

——證實胰腺損傷可導(dǎo)致糖尿病1869年Langerhans(德)

——發(fā)現(xiàn)胰腺內(nèi)具有分泌功能的細(xì)胞團(tuán)1889-1893年Vonmering和Minkowski(德)

——證實胰腺細(xì)胞團(tuán)產(chǎn)生降血糖物質(zhì)1893年EdouardLaguesse(法)

——將胰腺細(xì)胞團(tuán)命名為胰島1909年JeandeMeyer(比利時)

——將胰島分泌的降糖物質(zhì)命名為胰島素胰島素研究發(fā)展史—發(fā)現(xiàn)胰島素當(dāng)前8頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—得到胰島素1921年

——

從狗的胰臟提取了胰島素并用于臨床JamesBCollip(化學(xué)家)FrederickG.Banting(醫(yī)生)

獲1923年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎

ChariesHBest(學(xué)生助理)Macleod(生理學(xué)家)獲1923年諾貝爾生理學(xué)獎為紀(jì)念四位科學(xué)家為糖尿病治療做出的杰出貢獻(xiàn)將班?。˙anting）醫(yī)生的生日（11月14日）定為世界糖尿病日當(dāng)前9頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—得到胰島素1926年JohnJ.Abel

——得到結(jié)晶胰島素1935年ScottandFiacher——獲得高純度結(jié)晶胰島素當(dāng)前10頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—得到胰島素1936年

HansChristanHagedorn,etal

——

合成魚精蛋白鋅胰島素(PZI)1946年HansChristanHagedorn,etal

——

合成中效胰島素制劑（NPH）Hagedorn，是PZI、NPH的主要發(fā)明者，內(nèi)科醫(yī)師，博士，丹麥Steno糖尿病中心創(chuàng)始人，兼任主任26年當(dāng)前11頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—得到胰島素1951年——鋅胰島素1961年——中性可溶性胰島素1964年——預(yù)混胰島素1972年——單峰胰島素1973年——單組分胰島素（純度達(dá)到99%）當(dāng)前12頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—了解胰島素1955年——

FrederickSanger(英國)

——

闡明牛胰島素的氨基酸排列順序獲得1958年諾貝爾化學(xué)獎當(dāng)前13頁，總共22頁。1965年王應(yīng)睞，鄒承魯，龔岳亭等

(中)KatsoyannisPG(美)Meienhorer(德)

——

人工合成牛胰島素1967年DonaldF.Steiner(美)

——

發(fā)現(xiàn)胰島素原1969年DorothyHodgkin(英)

——

確定胰島素氨基酸排列的三維空間結(jié)構(gòu)1971年P(guān)ierreFreychet(美)

——

確認(rèn)胰島素受體胰島素的研究發(fā)展史—了解胰島素當(dāng)前14頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—了解胰島素

1958年，由中科院上海生物化學(xué)所、有機(jī)化學(xué)所和北京大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行人工合成胰島素研究，1965年獲得人工合成牛胰島素。牛胰島素晶體結(jié)構(gòu)模型當(dāng)前15頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—了解胰島素RosalynYalow(andSolomonBerson)（美國）1959年開始用放射免疫方法測定血液中胰島素含量1977年，獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎

當(dāng)前16頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—合成胰島素1979年Ullrich和Itakura

——

闡明了胰島素質(zhì)粒的分子序列1979-1981年Goeddel和Chance

——

開始用DNA技術(shù)生物合成人胰島素1981年-

——基因合成重組人胰島素系列制劑當(dāng)前17頁，總共22頁。胰島素的研究發(fā)展史—了解胰島素用X線衍射法測出豬胰島素晶體的立體結(jié)構(gòu)為(中國，1971)：六個胰島素分子和兩個鋅離子的胰島素六聚體。兩個胰島素分子形成二聚體，三個二聚體圍繞著三重軸形成對稱排列的六聚體。作為胰島素的儲存形式，在胰島素制劑注射到人體內(nèi)也需要經(jīng)過由六聚體解離為二聚體，再分解為單體釋放入血液被利用的過程。胰島素六聚體的三維結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前18頁，總共22頁。20世紀(jì)末

——

人胰島素類似物研制成功胰島素的研究發(fā)展史——改造胰島素胰島素的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)對維持其生物活性有很重要的意義，人工合成的胰島素制劑受此影響在皮下注射后需有一定的解離時間才能發(fā)揮效力，故治療時需提前20-30分鐘注射胰島素。糖尿病人需要更接近生理狀態(tài)、使用方便的胰島素制劑。利用基因重組技術(shù)，修飾胰島素的氨基酸組合：目錄當(dāng)前19頁，總共22頁。胰島素注射方式的改進(jìn)幾十年來,胰島素注射器已經(jīng)有了很大的改進(jìn)。許多品牌廠商制造胰島素專用注射器,針頭經(jīng)過特殊處理,因而注射時不感到疼痛,而且針眼很小。注射器針筒上直接標(biāo)有胰島素單位(IU)，注射幾個單位胰島素只要按標(biāo)記抽取,不需換算。一次性注射器當(dāng)前20頁，總共22頁。胰島素注射方式的改進(jìn)一種利用高壓將胰島素“噴”入皮下的裝置，無需針頭，加之其經(jīng)久耐用，常給懼怕針頭的兒童使用。但此裝置價格較貴，拆洗安裝過程較繁瑣，噴射時局部壓力較大，尚未廣泛推廣使用。目前高壓注