从“夺命绝症”到科学治疗,带你深度了解糖尿病

嘉慧浏览趣事 2024-12-24 03:50:34

在科学不发达的100年前,糖尿病是夺命绝症。

糖尿病

糖尿病的发现

在1918年的美国,一个平常的日子里,11岁的少女伊丽莎白匆匆回到家中,口中不停地呼喊着:“我渴死了,我要喝水!” 家人急忙递上一杯水,她一饮而尽后,又索要了一大杯,但没过多久,那令人难以忍受的口渴感再次袭来。

在随后的数月里,伊丽莎白不仅时常被口渴所困扰,还食欲大增,饥饿感如影随形,可奇怪的是,她无论怎么吃都不见长胖,反而日渐消瘦。

她患有一种在当时极为可怕的疾病 —— 糖尿病。

糖尿病,这个看似普通却隐藏着巨大危害的病症,其典型症状被概括为 “三多一少”,即多饮、多食、多尿以及体重减少。为何糖尿病会引发如此奇特的身体反应呢?这一切都要从糖尿病的发病原理说起。

三多一少症状

当我们摄入食物后,食物在体内经过一系列复杂的消化过程,被分解为葡萄糖。葡萄糖随后进入血液,随着血液循环被输送到身体的各个角落,为细胞提供生存和工作所需的能量。而那些细胞暂时无法消耗的葡萄糖,则会被储存于肝脏之中,形成糖原,以备不时之需。

在人体的腹部深处,有一个名为胰腺的重要器官,它在糖尿病的发病机制中扮演着关键角色。

胰腺中存在着一种特殊的组织 —— 胰岛,胰岛内包含着两种重要的细胞类型,阿尔法(α)细胞和贝塔(β)细胞。

阿尔法细胞犹如一位警惕的守护者,当身体的血糖水平下降时,它会迅速分泌一种激素,这种激素能够促进肝脏储存的糖原分解为葡萄糖,释放到血液中,从而提高血糖浓度,避免身体因低血糖而陷入危险境地。

而贝塔细胞则承担着截然不同的任务,它所分泌的物质便是大名鼎鼎的胰岛素。当血液中的葡萄糖被运输到细胞附近时,胰岛素就如同一位勤劳的搬运工,帮助葡萄糖顺利地进入细胞内部。可以想象,如果胰岛素充足且工作正常,细胞就能及时获得足够的葡萄糖,血液中的血糖浓度也会维持在一个相对稳定的水平。

α细胞和β细胞

病理剖析:1型、2型糖尿病

在某些特殊情况下,例如人体感染病毒时,身体的免疫系统会迅速启动,免疫细胞们如同英勇的战士,全力追杀入侵的病毒。

但有时候,这些免疫细胞会出现 “误判”,错误地将胰岛中的贝塔细胞当作敌人进行攻击并摧毁。一旦贝塔细胞受损,胰岛素的分泌量就会急剧减少,血液中的葡萄糖便失去了进入细胞的 “运输工具”,无法被细胞消耗利用,只能大量堆积在血液中,导致血糖浓度不断升高。这种由于贝塔细胞被破坏而引发的糖尿病,便是1型糖尿病,其主要发病群体为儿童。

1型糖尿病

与1型糖尿病不同,更为常见的2型糖尿病有着别样的发病机制。在2型糖尿病患者体内,贝塔细胞本身并未遭受破坏,胰岛素的分泌量也基本正常。

但是,细胞却像是换了一批 “门卫”,对胰岛素产生了抵抗作用。

这就好比原本畅通无阻的大门,突然被加上了一把坚固的锁,胰岛素难以顺利地将葡萄糖搬运进细胞。虽然胰岛素在努力工作,但效率却大打折扣,血液中的葡萄糖依旧无法有效地被细胞摄取,最终导致血糖升高。在过去,2型糖尿病主要发生在老年人身上,但随着现代生活方式的巨大转变,人们的饮食结构日益丰富,运动量却逐渐减少,这种疾病的发病年龄也越来越年轻化。

2型糖尿病

糖尿病为何会与尿液产生关联,进而被命名为 “糖尿病” 呢?

在正常情况下,我们的肾脏就像是一个精密的过滤器,能够将血液中的废物和多余水分过滤出来,形成尿液排出体外,而葡萄糖则会被肾脏全部回收,不会出现在尿液中。

然而,当血糖浓度过高时,肾脏的回收工作就会不堪重负,无法将所有的葡萄糖都回收利用。一部分葡萄糖便会偷偷地混入尿液中,被排出体外。

这不仅导致了尿液中出现了异常的葡萄糖,同时,由于葡萄糖具有很强的吸水性,它在肾脏排出的过程中会带走大量的水分,从而引发多尿现象。而多尿又会使身体失去过多的水分,进而产生口渴感,促使患者大量饮水,即多饮。

与此同时,由于血液中的葡萄糖无法被细胞正常吸收利用,细胞得不到足够的能量供应。

身体为了维持细胞的基本生存需求,会误以为是身体缺乏能量,于是发出强烈的饥饿信号,让患者感到极度饥饿,食量也随之大增,即多食。

但实际上,无论患者摄入多少食物,转化而来的葡萄糖都无法顺利进入细胞,身体只能无奈地分解自身的脂肪和蛋白质储备,以提供能量,这就导致了体重逐渐减少。

在100多年前,糖尿病几乎是一种令人绝望的绝症。一旦被确诊,患者的生命就仿佛进入了倒计时。对于儿童患者来说,确诊后的预期寿命往往只有一两年;30岁左右的患者,生存期大概也只有4年;即使是50岁以上的患者,生存期也不过8年左右,其严重程度与癌症相比也毫不逊色。

当时治疗糖尿病唯一能稍缓死亡的饥饿疗法极为严苛,艾伦医生为她制定的饮食清单将每日食物摄入量限在400大卡内,主食、高热量食物皆被禁,蔬菜也需水煮去营养后食用。伊丽莎白身体迅速消瘦,14岁时体重仅40斤,连吹灭生日蜡烛都需尝试11次,那时的糖尿病患者面临着病痛折磨或饥饿煎熬致死的艰难抉择。

重大进展:胰岛素的发现与优化

幸运的是,1922年5月3日,美国生理学学会大会上,麦克莱德教授代表团队宣读 《胰腺提取液对糖尿病的疗效》论文,宣告从动物体内提取胰岛素的重大突破,这背后是外科医生班廷和麦克莱德的学生助理贝斯特的努力。

在当时的医学界,虽然已经知晓胰腺中的胰岛能够分泌某种物质来降低血糖,但由于整个胰腺分泌的物质种类繁多且复杂,想要从中提取出纯净的胰岛素简直难如登天,因此胰岛素的存在在很长一段时间内都仅仅是一种猜想。

班廷在查阅大量资料时,偶然发现了一篇极具启发性的文章。文章中提到,在解剖尸体时发现,当死者的胰岛管被结扎后,分泌胰酶的细胞会逐渐萎缩,而胰岛细胞却能够安然无恙。他立刻想到了一种可能提取胰岛素的方法。

班廷首先在狗身上开展了一系列大胆而复杂的实验。

他小心翼翼地给狗进行手术,结扎它们的胰岛管,耐心等待一段时间后,此时狗的胰腺只剩下胰岛组织。他再提取这些胰岛的分泌物,然后将另一些狗的胰腺整个摘除,使这些狗成功患上糖尿病。最后,他将之前提取的胰岛分泌物注射到糖尿病狗的体内,密切观察这些狗的反应,看它们是否能够恢复正常的血糖水平并持续存活下去。

班廷的胰岛素提取实验

这个过程可谓困难重重,由于初期技术不够娴熟,实验用的10多条狗很快就相继死亡。但班廷和贝斯特并没有放弃,他们勤俭持家,转而到街上去捕捉流浪狗继续实验。随着实验次数的增加,他们的技术也日益精湛。终于,他们成功地提取到了胰岛素,并通过注射使一条濒临死亡的糖尿病狗奇迹般地恢复了健康,这一成功的实验为糖尿病的治疗带来了前所未有的希望。

随后,为了提高胰岛素的可用性,他们将目光投向了牛胚胎。

牛胚胎中含有丰富的胰岛细胞,通过特殊的提取技术,可以获得大量的胰岛素原料。

教授麦克莱德在得知这一消息后,敏锐地察觉到了这项研究的巨大潜力,他果断地提前结束度假,匆匆赶回多伦多。在仔细研究了班廷和贝斯特的整个实验过程后,他发现实验过程中使用了大量的狗,这在现代动物保护意识日益增强的今天是难以被接受的。

其实,当时已经有了测量血糖的方法,只是操作起来比较繁琐,远不如现在我们使用的血糖仪那样便捷。但在当时,这一方法的存在至少可以避免大量使用实验动物。只要将提取液注射到健康狗的体内,然后检测狗的血糖是否降低,就能够判断实验是否成功。

约翰麦克莱德

为了进一步优化胰岛素的提取和提纯工艺,麦克莱德又邀请了生化专家科里普加入研究团队。

科里普凭借其精湛的专业技术,对胰岛素进行了深入的提纯研究,最终成功制备出了可以用于临床治疗的胰岛素。这一伟大的成就,不仅是班廷、贝斯特、麦克莱德和科里普等人智慧与努力的结晶,也为无数糖尿病患者带来了生的希望。

胰岛素的出现,彻底改变了许多糖尿病患者的命运。

伊丽莎白便是其中最为幸运的受益者之一。在注射胰岛素后,她终于告别了痛苦的饥饿疗法,身体状况逐渐好转,并最终活到了74岁,还生育了三个健康的孩子。在她漫长的人生中,她持续注射胰岛素长达58年,累计注射次数高达4.2万多次。

糖尿病治疗的多元发展

早期胰岛素从动物内脏提取,存在含量低、提取复杂、产量有限、纯度和稳定性不足、作用时间短需多次注射等缺陷。

随着生物技术发展,第二代胰岛素利用基因工程技术,将人类胰岛素基因植入细菌基因组,使细菌合成与人胰岛素相似的产品,其纯度高、含量稳定、作用时间长,减少了患者注射次数,取代动物胰岛素。

在对糖尿病认识加深过程中,发现2型糖尿病患者多是细胞对胰岛素抵抗,而非缺乏胰岛素。

2型糖尿病患者对胰岛素抵抗

于是多种提高胰岛素敏感度药物出现,为2型糖尿病患者提供更多治疗选择,许多患者通过药物、饮食控制和运动可稳定血糖,无需长期依赖胰岛素注射。

同时,糖尿病常与高血脂、高血压、高尿酸等代谢性疾病相伴,现代医学界认为2型糖尿病患者应首选饮食干预和运动锻炼,合理调整饮食结构,增加膳食纤维和优质蛋白摄入,结合有氧运动,如无法有效控制血糖再考虑药物治疗。

血糖监测在糖尿病治疗中至关重要。

迪克作为早期在家自行监测血糖的1型糖尿病患者,因早期胰岛素注射剂量难掌握常低血糖,他于 1970年花650美元购1.2公斤血糖仪,通过监测血糖调整胰岛素注射,配合饮食控制,成功控制血糖并逆转并发症,为其他患者树立榜样,也证明血糖监测的重要性。

对于2型糖尿病患者,因其发病隐匿,症状不明显易被忽视,且身体会适应高血糖,若仅靠药物治疗而忽视监测,易引发严重并发症,如糖尿病肾病、视网膜病变、足病等,损害健康,影响生活质量甚至危及生命。

糖尿病并发症

现代糖尿病应对之策

如今,糖尿病已成全球性公共卫生问题,中国患者超1.41亿。

但现代医学已取得巨大进步,患者不必恐慌。

要树立正确疾病观,认识到糖尿病可通过科学管理控制,积极配合医生治疗,按时服药或注射胰岛素,不可自行增减药量或停药。

注重饮食控制,遵循低糖、低脂、高纤维原则,避免暴饮暴食,控制总热量摄入。

养成良好运动习惯同样重要,每周进行至少150分钟中等强度有氧运动,如快走、慢跑等,也可适当力量训练,增强肌肉力量,提高代谢水平。

运动的好处

还要保持良好心态,避免情绪大幅波动致血糖升高。

最后定期进行血糖及其他相关检查,如糖化血红蛋白、肝肾功能、血脂、血压等,及时了解身体状况,调整治疗方案。

糖尿病从致命绝症到可管理慢性病,凝聚众多医学科研人员智慧与汗水,见证医学科技飞速发展,为应对其他疾病提供经验与启示。只要患者积极面对,科学管理,健康生活,就能战胜糖尿病,拥抱美好未来。

【文本来源@三个老爸实验室的视频内容】

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