弗雷德里克·班廷檢視原始碼討論檢視歷史
班廷，加拿大生理學家、外科醫師。與C.H.貝斯特等一同從動物胰腺中提得可供臨床應用的胰島素，為臨床治療糖尿病作出貢獻，因此獲1923年諾貝爾生理學或醫學獎。1891年11月14日生於加拿大安大略省阿利斯頓，1941年2月 21日因飛機失事卒於紐芬蘭。1916年畢業於多倫多大學醫學院後即應徵入伍，任軍醫上尉，曾到英國和法國前線。復員後在倫敦西方大學醫學院進行研究，兼講授解剖學與生理學。1921年回加拿大，在多倫多大學醫學院任職，1923年升教授。第二次世界大戰期間，從事航天醫學研究。
生平經歷
- 醫學殿堂
班廷在多倫多大學，開初學習作牧師的課程，以後轉而學習醫學。1916年他獲得了醫學學位後，在第一次世界大戰後兩年中，作為一名軍醫在海外服役。於康布雷受傷，1918年由於他在炮火中表現的英勇精神而榮獲陸軍十字勳章。 行醫後不久，班廷對糖尿病發生了興趣，糖尿病主要生化症狀是出現高血糖，結果尿中出現葡萄糖。在那個時代，糖尿病意味着慢性死亡。
- 提出質疑
約在這三十年前，曾懷疑胰腺與此病有關係，因為切除實驗動物的胰腺後，便產生類似糖尿病的情況。斯塔班廷 林和貝利斯提出激素的概念之後，推測胰腺產生一種激素，能控制人體內糖分子的代謝，是合乎邏輯的，此種激素分泌不足則造成糖的積聚而導致糖尿病。 當然胰腺的主要功能是分泌消化液。然而，胰腺內散布有許多細胞團（稱為「蘭格罕氏島」，半個世紀前蘭格罕氏首先給以描述的），這些細胞團與胰腺的其它部分不同，可能就是產生激素的地方。此種激素稱胰島素。 著名的肯達耳曾經成功地分離出一種激素---甲狀腺素，於是許多人都想試圖從胰腺中提取胰島素。倘若能成功，那麼提出的激素一定有助於糖尿病的患者，當連續治療時，他們將可以痊癒。所有分離胰島素的嘗試都失敗了。因為一將胰腺研碎，胰腺內的消化酶就將胰島素分子（蛋白質）破壞。 1920年班廷看到一篇論文中記述如何結紮輸送消化液至腸內的胰腺管時，就引起胰腺退化。這給了班廷以關鍵性的啟發。蘭格罕氏島（胰島）不參與分泌消化液，所以它不退化。假使除了胰島外胰腺退化了，那麼就除去了破壞胰島素的消化酶，於是胰島素仍將完整無損。 1921年他懷着這種想法到了多倫多大學，經過一番周折以後，他說服了生理學教授麥克勞德，答應給他幾間實驗室，並且委派一位合作者，就是貝斯特，以後，麥克勞德離開那裡去渡暑假。
著名實驗
班廷和貝斯特結紮了幾支狗的胰管，待七周後，這些狗的胰腺都萎縮了，並且失去了消化器官的功能，然而胰島在外觀上仍是完好的。他們從這些胰腺中分離出一種液體，給因切除胰腺而患糖尿病的狗。此提取物很快制止了糖尿病的症狀。班廷和貝斯特稱此激素為isletin，而麥克勞德主張用一有趣味的、比較古老的名稱insulin（胰島素）。[1]
獲諾貝爾獎
實驗於1922年完成，1923年班廷和麥克勞德獲得諾貝爾生理學或醫學獎，這是加拿大人首次獲得諾貝爾獎。自那時以後，許許多多的糖尿病患者便能夠正常生活了，其中有伊斯特曼、邁諾特，還有英國的喬治五世和作家威爾斯。 [2]
英年早逝
第二次世界大戰爆發後，他又參加了戰地醫療工作，為一名少校，在加拿大軍隊中服役，但此次很不幸。在紐芬蘭上空因飛機失事而犧牲。
輝煌人生
19世紀後葉至20世紀初許多學者推測糖尿病與胰腺激素有關係,並稱該激素為胰島素,但口服動物胰臟治療糖尿病無效。他推想，口服動物胰臟後，其中的激素可能在胃中為胰蛋白酶所破壞，若結紮動物胰管使產生胰蛋白酶的細胞萎縮而產生胰島素的細胞不受影響，並將胰腺提取物注射應用，當可生效。1921年多倫多大學研究糖代謝的專家麥克勞德教授給他提供實驗室，派貝斯特為助手。班廷和貝斯特結紮狗的胰導管6～8周後，摘出胰腺進行提取,將提取物給實驗性糖尿病的狗注射,證明其有降低血糖、治療糖尿病的作用，他們稱此物為島素。繼之，擅長生物化學的J.B.科利普也參加改進提取、純化島素的工作，他們終於提得較純的島素，並將其名稱改為胰島素。1922年利用胰島素進行第一例臨床試驗，獲得成功。麥克勞德又改進提取方法，使胰島素能批量生產，挽救了許多糖尿病人的生命。班廷獲諾貝爾獎後，將獎金之半分給貝斯特，麥克勞德亦將獎金之半分給科利普。1923年加拿大議會授予班廷終身年金，並建立班廷研究基金，還在多倫多大學建立班廷－貝斯特醫學研究所，任命他為所長。後班廷從事癌症、冠心病、硅肺等的研究。
主要著作
代表作有《胰腺提取物用於糖尿病的治療》、《胰島素、內分泌與臨床》。
突出貢獻
- 產生原因
糖尿病是一種常見的代謝內分泌疾病，是由遺傳和環境因素相互作用而引起的臨床綜合徵(慢性、全身性、代謝性疾病)。是由於人體內胰島素絕對或相對缺乏所至，以高血糖為主要特徵，是一種終生疾病。當人體中缺乏胰島素或者胰島素不能有效發揮作用或者靶組織細胞對胰島素敏感性降低時，血液中的葡萄糖不能按正常方式進入細胞內進行代謝，導致血液中的葡萄糖濃度異常增高，發生糖尿病。糖尿病發生後,引起糖、蛋白質、脂肪、水和電解質等一系列代謝紊亂。糖大量從尿中排出，並出現多飲、多尿、多食、消瘦、頭暈、乏力等症狀。如得不到很好地控制，進一步發展則引起全身各種嚴重的急、慢性併發症，可導致眼、腎、神經、皮膚、血管和心臟等組織、器官的慢性併發症，以致最終發生失明、下肢壞疽、尿毒症、腦中風或心肌梗死，嚴重威脅身體健康。班廷的成就無疑為人類戰勝糖尿病做出了不可替代的貢獻，從此糖尿病便不再是不治之症。
- 研究成果
胰島素是一種蛋白質類激素,體內胰島素是由胰島β細胞分泌的。在人體十二指腸旁邊，有一條長形的器官，叫做胰腺。在胰腺中散布着許許多多的細胞群，叫做胰島。胰島素是由胰島β細胞受內源性或外源性物質如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的激動而分泌的一種蛋白質激素。胰島素合成的控制基因在第11對染色體短臂上。基因正常則生成的胰島素結構是正常的；若基因突變則生成的胰島素結構是不正常的，為變異胰島素。在β細胞的細胞核中，第11對染色體短臂上胰島素基因區DNA向mRNA轉錄，mRNA從細胞核移向細胞漿的內質網，轉譯成由105個氨基酸殘基構成的前胰島素原。前胰島素原經過蛋白水解作用除其前肽，生成86個氨基酸組成的長肽鏈——胰島素原（Proinsulin）。在肝臟，先將胰島素分子中的二硫鍵還原，產生游離的AB鏈，再在胰島素酶作用下水解成為氨基酸而滅活。胰島β細胞中儲備胰島素約200U，每天分泌約40U。胰島素能促進全身組織對葡萄糖的攝取和利用，並抑制糖原的分解和糖原異生，因此，胰島素有降低血糖的作用。胰島素分泌過多時，血糖下降迅速，腦組織受影響最大，可出現驚厥、昏迷，甚至引起胰島素休克。相反，胰島素分泌不足或胰島素受體缺乏常導致血糖升高；若超過腎糖閾，則糖從尿中排出，引起糖尿；同時由於血液成份中改變(含有過量的葡萄糖), 亦導致高血壓、冠心病和視網膜血管病等病變。胰島素降血糖是多方面作用的結果：促進肌肉、脂肪組織等處的靶細胞細胞膜載體將血液中的葡萄糖轉運入細胞；通過共價修飾增強磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP濃度，從而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解；通過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化為乙酰輔酶A，加快糖的有氧氧化；通過抑制PEP羧激酶的合成以及減少糖異生的原料，抑制糖異生；抑制脂肪組織內的激素敏感性脂肪酶，減緩脂肪動員，使組織利用葡萄糖增加。胰島素一方面促進細胞對氨基酸的攝取和蛋白質的合成，一方面抑制蛋白質的分解，因而有利於生長。腺垂體生長激素的促蛋白質合成作用，必須有胰島素的存在才能表現出來。因此，對於生長來說，胰島素也是不可缺少的激素之一。胰島素還可促進鉀離子和鎂離子穿過細胞膜進入細胞內；可促進脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。胰島素於1921年由加拿大人.班廷和貝斯特首先發現。1922年開始用於臨床，使過去不治的糖尿病患者得到挽救。至今用於臨床的胰島素幾乎都是從豬、牛胰臟中提取的。不同動物的胰島素組成均有所差異，豬的與人的胰島素結構最為相似，只有B鏈羧基端的一個氨基酸不同。80年代初已成功地運用遺傳工程技術由微生物大量生產人的胰島素，並已用於臨床。1955年英國F.桑格小組測定了牛胰島素的全部氨基酸序列，開闢了人類認識蛋白質分子化學結構的道路。1965年9月17日，中國科學家人工合成了具有全部生物活力的結晶牛胰島素，它是第一個在實驗室中用人工方法合成的蛋白質。稍後美國和聯邦德國的科學家也完成了類似的工作。70年代初期，英國和中國的科學家又成功地用X射線衍射方法測定了豬胰島素的立體結構。這些工作為深入研究胰島素分子結構與功能關係奠定了基礎。人們用化學全合成和半合成方法製備類似物，研究其結構改變對生物功能的影響；進行不同種屬胰島素的比較研究；研究異常胰島素分子病，即由於胰島素基因的突變使胰島素分子中個別氨基酸改變而產生的一種分子病。這些研究對於闡明某些糖尿病的病因也具有重要的實際意義。
糖尿病研究
一個需要詳細說明的事實：1921年他和同事一起結紮了幾支狗的胰管，待七周後，這些狗的胰腺都萎縮了，並且失去了消化器官的功能。實驗於1922年完成。 1923年班廷和麥克勞德獲得醫學和生理學諾貝爾獎。這是加拿大人首次獲得諾貝爾獎。當時，班廷準備放棄諾貝爾獎，因為獎金給了麥克勞德一份，而沒給貝斯特，可是麥克勞德僅僅是提供給班廷實驗室，而貝斯特和應該承受他勞動應得的一份。很不容易地勸服班廷接受了獎金，當他接受了獎金以後，分給貝斯特一半。1923年加拿大議會通過授給班廷以年金，並給他建立班廷研究基金。在多倫多大學設立了班廷-貝斯特教授職位，1934年授予班廷爵士職位。 Banting發現胰島素，以及上個世紀中國科學家首次合成人工胰島素，都可以成為糖尿病史上的里程碑事件。直到1988年，美國內分泌專家Reaven提出多數糖尿病人在發病之初並非胰島素分泌不足，而常常是高於健康人的水平。由此才開始對胰島素抵抗的關注。天津醫科大學王英博士與聶文濤醫生在《糖尿病行為醫學技術指南》中指出狗切除胰腺所製造的糖尿病動物模型只是患病比例最少數的一種，可稱之為繼發性糖尿病或β型糖尿病。 胰島素的發現和胰島素的合成，使眾多繼發性糖尿病患者獲得了生存機會。同時，也為胰島素抵抗等理論的提出奠定了生物學基礎，成為永遠值得紀念的醫學發現。美國糖尿病協會（ADA）為了紀念Banting的貢獻，把每年的全美糖尿病最高獎項命名為Banting獎。