1921 年,正值炎热的暑假,一只流浪狗在校园里四处转悠,希望能找到一两口残羹剩饭果腹。和以往相比,最近在学校的流浪狗似乎少了很多,这令它有一些疑惑,但并没有太过在意,这意味着它能获得更多的食物和领地。
很快,它在一幢实验楼的角落里找到了一份「丰盛」的午餐,对食物的渴求令它不假思索地踱着步子靠近那不可多得的午餐肉。突然,他听到身后传来了人类的脚步声,紧接着一声闷响,它感觉后脑勺似乎被重物击中,伴随着一声呜咽,流浪狗双眼一黑,倒在地上 …… 最后还是没能吃到那片午餐肉。
再次醒来的时候,它发现自己被捆绑在了实验台上,周围的环境中充斥着刺鼻的药味和鲜血的味道,还有同类似有若无的哼声。周围到处都是暗红色的血和肉,恐惧充斥着它的五官,生存的本能令它的双脚开始不由自主地打颤,同时也感觉腹部凉凉的,它战战兢兢地低头望向肚子,赫然发现两个穿着白大褂的人类正取出自己的器官!它想大声求救,但是在麻药的作用下,它丧失了对喉咙的控制,只能发出一声微弱的「嗷呜」。
……
第一支胰岛素诞生的地方
「还是不行,这是第六只了 ……」多伦多大学暑假留校的学生查尔斯 · 贝斯特 (Charles Best) 摇了摇头。他不是第一次做动物实验,但是面对这个奇怪的年轻医师佛雷德里克 · 格兰特 · 班廷(Frederick Grant Banting)和近乎残忍的狗狗实验,查尔斯陷入了深深的自我怀疑。整整一个半月过去了,暑假也即将结束,他们一无所获,实验狗开始陆续死亡。当只剩 2 周时间和 4 只狗的时候,医师班廷感受到了失败的压力。「而且我们剩余的狗不够了……」贝斯特补充道。班廷看着实验台上奄奄一息的实验犬,沉默了近 3 分钟,然后看向贝斯特,「去把我们剩下的午餐肉拿来」……
令人想不到的是,在这个看似脏乱、充满残酷的生物实验室,将诞生人类历史上第一支胰岛素。
这看似疯狂的实验 idea ,其实「有理有据」。在 1920 年 10 月,主人公班廷医师在一篇文章中发现「端倪」—— 结石阻塞胰管后,胰腺中除胰岛之外的细胞全都萎缩了,但结石患者却没有患上糖尿病。于是班廷推想,若结扎动物胰管,使产生胰蛋白的细胞萎缩而产生胰腺激素的细胞不受影响,便可提取到初代胰岛素,再将胰腺提取物注射进患糖尿病的狗狗体内,应该能治疗糖尿病。
为了证明这一猜想,他向在多伦多大学任教的糖尿病领域权威 —— 约翰-麦克劳德 (John James Richard Mecleod) 教授求助。于是麦克劳德将自己的实验室和 10 条狗借给班廷,允许其在暑期使用,并派自己的学生查尔斯作为助手,这也就有了文中一开始的那个故事。
班廷(右)和贝斯特(左)
实验的开始并不顺利,10 只实验犬很快被消耗殆尽。
这让班廷一筹莫展,没有狗就没有办法做实验,不能做实验就没有实验成果,没有成果就会失去实验室,这简直就是一个怪圈。
没奈何,班廷四处去买狗,可是还是不够,班廷和贝斯特做出了一个惊人的决定,那就是偷狗。
就在两人焦头烂额觉得即将失败的时候,1 条特殊的狗狗 ——33 号实验犬出现了。这是一只像边境牧羊犬的黑白实验犬,结扎胰管后,它表现出了旺盛的求生欲,它熬过死亡,让胰腺萎缩到原来的 1/3。班廷两眼放光:「它正好可以用来提取初代胰岛素!事不宜迟,立即取样!」
33 号实验犬
麻醉、剖腹,两人麻利地摘除了 33 号实验犬的胰腺,并将该胰腺切片,在冰冻状态下磨成糜状,再加入生理盐水制成提取液,过滤后制成分离的液体,对另 1 条因摘除胰腺而患上糖尿病模型狗进行静脉注射。
神奇的事情发生了,已经昏迷的「糖尿病狗狗」状态有所好转, 血糖和尿糖都迅速下降,仿佛起死回生。班廷喜出望外:「提取胰腺分泌物的方法找到了!」困扰人类 3000 年的病症,从这一天开始看到曙光。
这一发现对人类医学史无疑是空前绝后的。尽管以前的医生很早就认识到糖尿病的症状,但始终无法有效地治疗糖尿病。他们曾思路大开,不断尝试新的治疗方式:玫瑰油、稀粥都是糖尿病的「曾用药」。但是糖尿病直到 1920 年之前,都是不治之症。
1920 年,一位名叫巴伦 (Barron) 的美国人将细胞与糖尿病联系在一起。在他的启发下,班廷和贝斯特才在无数被摘除胰腺的狗狗实验中,最终发现了胰岛素这种改变了糖尿病患者的激素。
最年轻诺奖得主 OR 虐狗科研家?
故事再次回到那个创造奇迹的暑假实验室。在从 33 号狗狗体验提取出「初代胰岛素」后。另外一只被注射的糖尿病狗狗奇迹般地多存活了 70 天。随后两人提取出了更纯的胰岛素,并注射到了一名即将死亡的糖尿病男孩汤普森身上。
奇迹发生了,注射后 24 小时内,汤普森原本极高的血糖降至接近正常水平。然而在此之前,大多数糖尿病孩子在诊断后都活不到一年。胰岛素的临床效果被证明后的第 2 年,也就是 1923 年,班廷和麦克劳德获得了诺贝尔生理学或医学奖。
这时班廷才 32 岁,成为史上最年轻的诺贝尔生理学或医学奖得主。为了纪念班廷的功劳,1991 年起,世界卫生组织和国际糖尿病联盟决定将班廷的生日 11 月 14 日定为「世界糖尿病日」。不过和其他同期实验一样,荣誉和光环背后,是充满争议的实验动物伦理道德。
班廷曾向贝斯特抱怨过实验室空间狭小、炎热,无数实验狗们也许就在这样的环境中接受了手术,它们甚至未曾拥有属于自己的名字,一辈子只充当一个实验编号,最终在拥挤和恐惧中走向了生命的终结。
加拿大反活体解剖杂志《废除主义者》指控班廷和他的同事是偷狗集团,还附上了一幅插画,画中的医生一手拿着手术刀,一手拎着瑟瑟发抖的小狗,将手术刀对准了它的肚子「你真是条健康的小狗,现在我将切除你的胰腺,让你得糖尿病」。
在动物保护者的努力下,死去的 33 号实验犬终于有了名字 —— 玛乔里(Marjorie)。2014 年,糖尿病患者珍 · 雅各布斯(Jen Jacobs)为玛乔里画了一幅画。它抬起头,露出期待的目光,装着胰岛素的小瓶子,是它的勋章和标志。
雅各布斯画的玛乔丽
尽管班廷的动物实验充满了争议,但实际上,依靠当时的实验条件以及迫切的临床治疗需求。选择使用实验狗似乎是快速获得结果的唯一出路。
犬类实验能否暂停?
直到现在,世界范围内每年有约 1 亿只脊椎动物被用于实验,而这还不包括果蝇、线虫等使用量更大的无脊椎动物。在现有的技术条件下,实验动物的使用仍然无法避免。犬类实验也成为医学生必修的一门实验课,给狗狗做阑尾切除、缝合等手术操作,作为医学生进入临床的第一道关卡,起到关键的作用。
但好在随着动物保护意识的加强,越来越多的国家和人们意识到,实验动物的权利也应该得到维护。各个国家都制定了使用实验动物的相关法规和审核流程。虽然法规略有不同,但都基于国际公认的 3R 原则:Replacement(代替)、Reduction(减少)、Refinement(优化),最大程度地减少动物可能经历的痛苦,并改善动物福利。只能期待在未来,能有更多狗狗免受实验痛苦,过上属于小动物的快乐生活。
最后,英雄并不总是围着披风,有时它们穿着毛茸茸的外套,让我们说,谢谢狗狗。
参考文献:
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王志均. 班廷的奇迹 —— 胰岛素的发现 [J]. 生物学通报,2007,42(11):3-5.
李延香, 牛传玉. 胰岛素的发现与认识的历程 [J]. 生物学通报,2013,48(7):57-62.