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1700642077 在他们的努力下,现代制药工业开始慢慢拥有更多的“理性”成分。而下面故事的主角,正是这种理性探索的心血结晶。
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1700642079 新故事和二甲双胍的故事有个相似的、充满偶然性的开头。
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1700642084 图4-18 恩斯特·史达林,英国科学家,激素的发现者和激素一词的发明人。一个很有趣的小插曲是,史达林和贝里斯的实验,最初是试图证明俄国科学家巴甫洛夫的一个猜想,即胰腺消化液的分泌完全由神经所控制。不过史达林和贝里斯在实验中发现,切断神经并不能阻止胰腺消化液的分泌。没有就此放弃的他们因此转向分析究竟这背后是何种物质或刺激起作用,从而发现小肠产生了激素调节胰腺分泌
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1700642086 1902年,两位互为连襟的英国科学家威廉·贝里斯(William Maddock Bayliss)和恩斯特·史达林(Ernest Henry Starling)(图4-18)在研究消化系统功能的时候发现,狗的小肠能够分泌一种液体并进入血液循环,而这种液体能促进胰腺消化酶的分泌。他们的工作部分解释了消化系统的工作原理,也就是为什么帮助消化的胰腺分泌液,会恰好在饭后短时间内就进入小肠发挥功能。更重要的是,他们的观察提示了生物体内一种全新的调节机制:一个器官(小肠)能够分泌化学物质,影响相距甚远的其他器官(胰腺)的功能。两位科学家为这类物质起名“激素”(hormone),而1902年也标志着人体内分泌功能研究的起点。
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1700642088 不过至少从这个时候看,我们的故事和糖尿病还没有一丁点的关系。
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1700642090 第一点联系,来自于30年后的1932年。此时人们已经相当清楚胰腺的两个彼此独立的功能:腺泡分泌消化酶、胰岛分泌胰岛素。一个自然而然的想法就是——既然小肠分泌的未知激素能够促进消化酶的分泌,那么是不是也能促进胰岛素分泌,甚至降低血糖呢?
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1700642092 受这个想法的鼓舞,比利时科学家让·巴尔(Jean La Barre)重复了贝里斯和史达林的工作并发现,狗小肠分泌的激素确实具有降低血糖的功能。不仅如此,巴尔还成功地利用生物化学方法把小肠分泌物分成了能促进消化液分泌和能降低血糖的两个组分。但在之后的几年,这类被巴尔命名为“肠泌素”(incretin)的能降低血糖的物质,却被同行发现效果很可疑:把肠泌素注射到糖尿病患者体内,根本看不到什么降低血糖的反应。肠泌素的概念,以及它与糖尿病的可能关联,也因此被人迅速遗忘,而且一忘就是又一个30年。
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1700642094 在20世纪60年代,随着技术的进步,人们得以能够直接检测和定量血液中含量极低的胰岛素分子,从而能够研究胰岛素水平的变化规律。例如,就像咱们故事里讲过的那样,喝一杯糖水后人体血糖水平上升,同时伴随着胰岛素水平的上升。这时候人们发现了一个非常怪异的现象:如果同样一杯糖水不是被喝下去的,而是被直接注射到血液里的,那么人体胰岛素水平上升得就要慢得多、少得多!
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1700642096 这个就太奇怪了。
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1700642098 要知道,口服的葡萄糖要经过口腔、食管、胃,直到进入人的小肠才能被吸收和进入血液循环,这个过程中的被动损耗暂且不提,单就时间而言,无论如何都应该比注射葡萄糖进入血管慢得多。那么按照常理推断,注射葡萄糖对胰岛素的“唤醒”,应该要远远高于口服葡萄糖才对啊。
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1700642100 而“不合常理”的观察结果,往往是美妙发现的前奏。就看当时那位屏住呼吸等待的观察者,是更愿意相信“自古以来”“理当如此”,还是更相信理性的力量了。
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1700642102 亲爱的读者们,你们是哪种人呢?我相信你们中的某些人,这时候已经想到了些什么:口服的葡萄糖能够更强有力地刺激胰岛素的分泌,这说明葡萄糖经过消化道的时候,会因为某种未知的原因刺激胰岛素分泌;反过来,绕开消化道直接进入血管的葡萄糖则没有这个本事。
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1700642104 且慢,这不恰好对上了巴尔医生1932年的观察和猜测么?难道肠泌素是真的?小肠真的可以产生某种神奇的激素,刺激胰岛分泌胰岛素?
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1700642106 于是肠泌素的概念在30年后被如获至宝地重新捡了回来。和巴尔医生的时代不同的是,此时的科学家已经有了更好的研究手段,其中之一就是我们刚刚讲过的桑格蛋白质测序法。很快,两种符合“肠泌素”定义的蛋白质分子被找了出来。它们分别被命名为GIP(gastric insulinotropic peptide/葡萄糖依赖性促胰岛素分泌多肽)和GLP-1(glucagon like peptide-1/胰高血糖素样多肽-1)。读者们尽可以忽略两个佶屈聱牙的名称,我们只需知道,GIP和GLP-1两个蛋白质,都是从小肠肠壁细胞分泌并进入血液,都能够刺激胰岛贝塔细胞分泌胰岛素,就足够了。
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1700642108 这两种激素接近完美地解释了口服葡萄糖的古怪后果:葡萄糖进入小肠后能够刺激这两类激素的分泌,从而间接地刺激了胰岛素的分泌和血糖的下降。
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1700642110 兴奋不已的科学家们第一个想到的就是:能不能用GIP和GLP-1治疗2型糖尿病?
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1700642112 毕竟两者和胰岛素一样,都是人体天然合成的蛋白质,安全性应该毋庸置疑。同时,对于2型糖尿病患者而言,如果能够增强胰岛素的分泌,应该能够唤醒已经对胰岛素失去响应的身体细胞,从而起到治疗的效果。
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1700642114 不行。注射GLP-1的临床效用虽然不能说完全没有,但是微乎其微,几乎没有什么临床意义。
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1700642116 但很快人们找到了原因所在——也正是为什么巴尔的实验长久以来无法被重复的原因。GIP/GLP-1在体内存活的时间实在是太短了!它们在体内会迅速地被分解,其半衰期只有惊人的一两分钟,在这么短的时间内,再神奇的药也来不及唤醒胰岛素、降低血糖啊。
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1700642118 肠泌素,和肠泌素治疗糖尿病的希望,是不是就此退出历史舞台了?
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1700642120 没有。恰恰相反,肠泌素能被我们的身体快速降解这一发现,反而为科学家们指明了摆脱炼金术,“理性”开发糖尿病药物的光明道路。
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1700642122 大家不妨暂停阅读,给自己布置一点点思维体操的作业。如果你是药物开发者,该怎么利用这个初看令人沮丧的发现,来“理性”开发糖尿病新药呢?
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1700642124 一方面,肠泌素确实有很好的促进胰岛素分泌、降低血糖的效果。而另一方面,注射肠泌素仅有极短的生命期,难以起到治病救人的作用。
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