胰島素的發現，是人類在糖尿病治療領域取得的突破性進展。

　　在此之前，糖尿病還是一種不治之癥，正不由分說地剝奪著患者的健康與生命。除了主張嚴格限食，醫生對此束手無策，不少患者甚至死于限食帶來的嚴重營養不良。

　　一、 “純天然”：動物胰島素

　　轉機發生在1921年，加拿大醫生Banting和他的助手Best從狗的胰腺中提取胰島素，次年成功應用于糖尿病患者，取得“肉白骨、起死人”般的神奇療效，整個醫學界為之轟動。

　　1923年，Banting被授予諾貝爾生理學或醫學獎，從發明到獲獎，時間不到兩年，創造了諾獎史上“前無古人、后無來者”的最短記錄。

　　當時，胰島素都是從豬、牛等家畜的胰腺中提取而得，可謂“純天然綠色藥物”。

　　但是，每噸動物胰腺中能提取的胰島素不到5克，產量太低，價格昂貴，遠不能滿足廣大糖尿病患者的用藥需求。

　　另外，與人胰島素相比，動物胰島素在氨基酸組成和結構上存在細微差別。作為一種外來異體物質，會受到人體免疫系統的排斥，造成藥物抵抗、效價降低。

　　再加之提純工藝水平有限，難免摻入雜質，可能導致部分患者出現過敏反應，甚至引起動物傳媒感染。

　　二、 “轉基因”：生物合成人胰島素

　　如何得到與人類自身一致的人胰島素？如何批量、廉價的生產胰島素？為了解決這些難題，科學家一直進行著不懈努力。

　　1955年，美國化學家Sange通過“敲碎”胰島素、并對“碎片”進行分析和鑒定，終于搞清楚胰島素的氨基酸排列順序，他也因此獲得1958年度的諾貝爾化學獎。

　　1965年，中國科學家在世界上首次合成了具有生物活性的牛胰島素，開啟了人工合成胰島素的新紀元。

　　到了上世紀80年代初，丹麥、德國等國的藥企已開始市場化批量生產人胰島素。

　　但是，這種通過化學合成法得到的人胰島素，由于成本很高，藥源依然匱乏，價格仍居高不下。直到上世紀80年代基因重組技術的成熟，難題這才得到圓滿解決。

　　辦法就是“轉基因”。

　　將人類胰島素基因植入到細菌的基因中，如大腸桿菌或酵母菌，然后大量繁殖細菌，收集細菌所分泌的“人胰島素”。

　　由于細菌的繁殖呈指數級增長，一個轉基因細菌在短短幾小時后就能產生上百萬的后代，這意味著人們能夠以很低的成本獲得幾乎無限量的人胰島素。

　　三、 “再加工”：人胰島素類似物

　　胰島素合成方式上的重大飛躍，惠及了數以億計的糖尿病患者。而且，科技的發展從未停下腳步。

　　上世紀末，科學家通過改變人胰島素的氨基酸序列和結構，研制出能更好模仿人體生理胰島素分泌特點的“胰島素類似物”，這也被稱為繼動物胰島素、生物合成人胰島素之后的“第三代胰島素”。

　　也許有人會覺得奇怪，為什么對人類自己的胰島素還要進行再加工？胰島素類似物怎么會比我們的“原裝”胰島素更適應人？

　　這要從胰島素的分泌模式說起。

　　1. 超短效胰島素

　　生理狀態下，為了應對進餐后的血糖升高，人體的胰腺會立刻分泌胰島素進入血液，即時發揮降糖作用。而皮下注射胰島素與之相比，會有一個延遲的時間差。

　　具體說來，胰島素經皮下注射后，開始是以六聚體的形式存在，逐漸解離為二聚體、單體，在組織間隙中擴散，最后進入血液發揮生理作用。

　　從注射到起效，整個過程大約需要30分鐘。這就要求糖尿病患者在進餐前半小時提前注射胰島素，否則，胰島素就無法在正確時間和地點發揮降糖效應。

　　這就好比千辛萬苦修筑防洪堤壩，而洪峰卻在人們嚴防死守地點的上游早早到達，結果很容易造成潰壩，良田化為澤國。不僅餐后血糖明顯升高，更為嚴重的是，在另一個時間點又會誘發低血糖的發生。

　　提前注射胰島素，遠不是聽上去那么簡單。打針之后到進餐，每次掐準30分鐘并非易事，尤其是在焦急、繁忙狀態或旅行、赴宴等外出場合。

　　而對于一些老年人、心不在焉或粗心的職場人，有時在進餐前甚至壓根記不起自己有沒有提前打過胰島素，這給疾病控制帶來嚴重隱患。

　　上世紀90年代，科學家們終于找到了解決辦法：在保留胰島素活性的基礎上，通過改變氨基酸組成和空間結構，促進胰島素的解聚和吸收，實現注射后快速起效。

　　例如，將人胰島素的B28位脯氨酸和B29位賴氨酸調換位置，所得到的產物“賴脯胰島素”，能夠減少單體間的非極性接觸，改變了人胰島素的自發聚合特性，從而易于解離。

　　又如，將人胰島素B28位脯氨酸由天門冬氨酸代替，得到新產物“門冬胰島素”，能夠利用電荷的排斥作用阻止胰島素單體或二聚體的自我聚集，同樣起到迅速吸收的目的。

　　再如，將人胰島素B29位賴氨酸由谷氨酸代替，得到的新產物“谷賴胰島素”，也能誘導胰島素單體間的靜電排斥，加速吸收。

　　簡而言之，這些新型超短效胰島素，吸收和起效時間更快，患者不再受到“提前30分鐘”的制約，使用胰島素更加靈活方便，大大減少了漏用或重復用藥的潛在風險。