胰岛素的发现，是人类在糖尿病治疗领域取得的突破性进展。

　　在此之前，糖尿病还是一种不治之症，正不由分说地剥夺着患者的健康与生命。除了主张严格限食，医生对此束手无策，不少患者甚至死于限食带来的严重营养不良。

　　一、 “纯天然”：动物胰岛素

　　转机发生在1921年，加拿大医生Banting和他的助手Best从狗的胰腺中提取胰岛素，次年成功应用于糖尿病患者，取得“肉白骨、起死人”般的神奇疗效，整个医学界为之轰动。

　　1923年，Banting被授予诺贝尔生理学或医学奖，从发明到获奖，时间不到两年，创造了诺奖史上“前无古人、后无来者”的最短记录。

　　当时，胰岛素都是从猪、牛等家畜的胰腺中提取而得，可谓“纯天然绿色药物”。

　　但是，每吨动物胰腺中能提取的胰岛素不到5克，产量太低，价格昂贵，远不能满足广大糖尿病患者的用药需求。

　　另外，与人胰岛素相比，动物胰岛素在氨基酸组成和结构上存在细微差别。作为一种外来异体物质，会受到人体免疫系统的排斥，造成药物抵抗、效价降低。

　　再加之提纯工艺水平有限，难免掺入杂质，可能导致部分患者出现过敏反应，甚至引起动物传媒感染。

　　二、 “转基因”：生物合成人胰岛素

　　如何得到与人类自身一致的人胰岛素？如何批量、廉价的生产胰岛素？为了解决这些难题，科学家一直进行着不懈努力。

　　1955年，美国化学家Sange通过“敲碎”胰岛素、并对“碎片”进行分析和鉴定，终于搞清楚胰岛素的氨基酸排列顺序，他也因此获得1958年度的诺贝尔化学奖。

　　1965年，中国科学家在世界上首次合成了具有生物活性的牛胰岛素，开启了人工合成胰岛素的新纪元。

　　到了上世纪80年代初，丹麦、德国等国的药企已开始市场化批量生产人胰岛素。

　　但是，这种通过化学合成法得到的人胰岛素，由于成本很高，药源依然匮乏，价格仍居高不下。直到上世纪80年代基因重组技术的成熟，难题这才得到圆满解决。

　　办法就是“转基因”。

　　将人类胰岛素基因植入到细菌的基因中，如大肠杆菌或酵母菌，然后大量繁殖细菌，收集细菌所分泌的“人胰岛素”。

　　由于细菌的繁殖呈指数级增长，一个转基因细菌在短短几小时后就能产生上百万的后代，这意味着人们能够以很低的成本获得几乎无限量的人胰岛素。

　　三、 “再加工”：人胰岛素类似物

　　胰岛素合成方式上的重大飞跃，惠及了数以亿计的糖尿病患者。而且，科技的发展从未停下脚步。

　　上世纪末，科学家通过改变人胰岛素的氨基酸序列和结构，研制出能更好模仿人体生理胰岛素分泌特点的“胰岛素类似物”，这也被称为继动物胰岛素、生物合成人胰岛素之后的“第三代胰岛素”。

　　也许有人会觉得奇怪，为什么对人类自己的胰岛素还要进行再加工？胰岛素类似物怎么会比我们的“原装”胰岛素更适应人？

　　这要从胰岛素的分泌模式说起。

　　1. 超短效胰岛素

　　生理状态下，为了应对进餐后的血糖升高，人体的胰腺会立刻分泌胰岛素进入血液，即时发挥降糖作用。而皮下注射胰岛素与之相比，会有一个延迟的时间差。

　　具体说来，胰岛素经皮下注射后，开始是以六聚体的形式存在，逐渐解离为二聚体、单体，在组织间隙中扩散，最后进入血液发挥生理作用。

　　从注射到起效，整个过程大约需要30分钟。这就要求糖尿病患者在进餐前半小时提前注射胰岛素，否则，胰岛素就无法在正确时间和地点发挥降糖效应。

　　这就好比千辛万苦修筑防洪堤坝，而洪峰却在人们严防死守地点的上游早早到达，结果很容易造成溃坝，良田化为泽国。不仅餐后血糖明显升高，更为严重的是，在另一个时间点又会诱发低血糖的发生。

　　提前注射胰岛素，远不是听上去那么简单。打针之后到进餐，每次掐准30分钟并非易事，尤其是在焦急、繁忙状态或旅行、赴宴等外出场合。

　　而对于一些老年人、心不在焉或粗心的职场人，有时在进餐前甚至压根记不起自己有没有提前打过胰岛素，这给疾病控制带来严重隐患。

　　上世纪90年代，科学家们终于找到了解决办法：在保留胰岛素活性的基础上，通过改变氨基酸组成和空间结构，促进胰岛素的解聚和吸收，实现注射后快速起效。

　　例如，将人胰岛素的B28位脯氨酸和B29位赖氨酸调换位置，所得到的产物“赖脯胰岛素”，能够减少单体间的非极性接触，改变了人胰岛素的自发聚合特性，从而易于解离。

　　又如，将人胰岛素B28位脯氨酸由天门冬氨酸代替，得到新产物“门冬胰岛素”，能够利用电荷的排斥作用阻止胰岛素单体或二聚体的自我聚集，同样起到迅速吸收的目的。

　　再如，将人胰岛素B29位赖氨酸由谷氨酸代替，得到的新产物“谷赖胰岛素”，也能诱导胰岛素单体间的静电排斥，加速吸收。

　　简而言之，这些新型超短效胰岛素，吸收和起效时间更快，患者不再受到“提前30分钟”的制约，使用胰岛素更加灵活方便，大大减少了漏用或重复用药的潜在风险。