如果病人知道胰島素的歷史，還有人會怕打胰島素嗎？
　
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【胰島素 100 年回顧歷史】- 林瑞祥教授
　
1920 年 28 歲的骨科醫師 Frederic Grant Banting 在加拿大 Ontario 州 London 市開業。剛開業的 Banting 醫師病人少，開始在當地的 University of Western Ontario 醫學院的解剖學科和生理學科擔任兼職的助教。
　
十月為了準備有關胰臟的上課材料到圖書館，偶然注意到剛到的期刊 Surgery Gynecology and Obstetrics 內一篇由病理學家 Moses Barron 寫的研究報告：「特別參照胰臟結石症討論郎氏小島與糖尿病的關係」。Barron注意到胰管結石後，各種消化酵素滯留在胰臟內活化，破壞製造消化酵素的細胞，但是郎氏小島因與胰管沒有連結，沒有受影響。
　
Banting 讀完 Barron 的論文後推想過去三十年大家失敗的原因可能是抽取糖尿病有效物質時，被消化酵素破壞殆盡。當天半夜Banting醒來在小本子上疾書：「結紮狗的胰管，讓狗活到腺胞退化變性，只剩胰小島。然後嘗試抽取內分泌物質」。
　
接受同事的建議，Banting 回母校 Toronto 大學醫學院找生理學教授 John R.R. MacLeod。由於 Banting 沒有研究經驗，MacLeod 起初不看好 Banting 的研究計畫，但拗不過再三的請求，同意 1922 年暑假回故鄉蘇格蘭期間，讓 Banting 利用生理學研究室做實驗。
　
MacLeod 特別安排攻讀生化和生理學四年級的學生 Charles Best 協助 Banting 做實驗。1921 年 5 月中旬 Best 考完畢業考試後第二天立即開始做實驗。第一次結紮狗的胰管失敗，第二次成功。取出萎縮的胰臟，剪成碎片，在乳鉢內利用生理鹽水和海砂研磨。萃取液用紗布過濾後，靜脈注射事先切除胰臟的狗。血糖從 360 降到 320 mg/dl。再注射抽取液，血糖更降。成功了！
　
起先 Banting 及 Best 稱胰島素為 Isletin。後來 MacLeod 教授建議採用 1910 年 Jean de Meyer 起的名子 Insulin (拉丁文 Insula，島)。
1921 年 12 月底，Banting 和 Best 到 Connecticut 州 New Heaven 市參加美國生理學會年會，正式向外宣佈發現胰島素。
　
1922年一月，利用當時在 Toronto 大學生化學科擔任客座教授的 J. B. Collip 協助純化的胰島素，給即將陷入酮酸中毒的 14 歲男童 Leonard Thompson 注射，成功的救回一命。
　
Banting 和 Best 取得胰島素的專利，並把專利以一元賣給 Toronto 大學。後者組織胰島素委員會，統籌胰島素的品質管理，提供專利使用權給任何合法的藥廠。
　
1923 年醫學或生理學的 Novel 獎頒給 Banting 和 MacLeod。Banting 領獎後宣布，他領受的獎金的一半送給 Charles H. Best。不服輸的 MacLeod 馬上宣布將他領受的獎金的一半送給 J. B. Collip。
　
1922 年初夏禮來公司開始小規模生產胰島素。到了秋天禮來公司的化學工程師 George Walden 發現，在抽取純化過程裡利用蛋白質在等電點容易沉澱的原理，將抽取液的酸鹼值調整為胰島素的等電點(pH 5.4)，可讓胰島素的抽取量最大化。於是 1923 年開始大量生產胰島素，以 Iletin為名銷售。
　
Toronto 大學附設的藥廠 Connaught Laboratories 也在 Charles H. Best 的協助下生產胰島素，稱為 Insulin Toronto。這種原始的不加修飾的短效胰島素在美國通常稱為 regular insulin (正規的胰島素)，在英國稱為 soluble insulin (可溶性胰島素)。
　
1923 年 Richard Murlin 注意到，給高血糖的病人注射胰島素時，血糖先稍許上升，然後逐漸下降。當時的胰島素不夠純，他從胰島素抽取液中分離出使血糖上升的物質，並命名為升糖素。
　
1925 年胰島素委員會首次對胰島素的生物活性下定義：1 mg 胰島素具有 8 單位的生物活性。每一單位的生物活性則依據注射胰島素後血糖下降的幅度 (兔) 或血糖下降引發痙攣的程度 (鼷鼠, mouse) 決定。
　
1926 年 JJ Abel 成功地讓胰島素形成結晶，有助於往後提升胰島素的純化工作。近年胰島素的純度提升到 26-30 單位/mg。1967 年
Donald Steiner 發現先胰島素 (proinsulin) 時使用 Sephadex G50 分子篩色層分析法分開分子量大約 9000 的先胰島素和分子量大約 6000 的胰島素。1973 年 Novo 公司利用這個原理應用在胰島素的純化工作上，成功地推出「最純的單成分胰島素」。
　
若干年後 Nordisk Insulin Laboratorium 也生產單成分胰島素。在台大醫院試用 Nordisk 的單成分胰島素期間，我利用 polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE，聚丙烯醯胺膠體電泳) 證實 Nordisk 的胰島素確實是單成分，但同時當作對照樣品的 Novo Monocomponent Insulin (取自台大醫院藥房) 則出現少量的第二個成分。Novo 公司解釋單成分胰島素溶液放置幾個月後會自然形成胰島素胱胺 (insulin amide)。Novo 公司寄來剛生產的 Monocomponent 胰島素，果然在 PAGE 中只看到一條線。
　
初期生產的胰島素濃度只有每西西 5 單位，到了 1926 年世界各地可以買到每西西 10、20、40 單位的胰島素。1960 年筆者在 Boston 開始照顧病人時只有 U40 和 U80 胰島素兩種濃度。偶而有些病人誤用 U40 注射器注射 U80 胰島素，導致注射雙倍劑量的胰島素，發生低血糖反應。因此美國在 1972 年開始花兩年時間停用 U40 和 U80 胰島素，改用 U100 胰島素。使用植入性胰島素泵 (Implantable pump) 的病人和極端肥胖的病人需要用到 U500 胰島素。
　
早期只有正規胰島素 (RI)，濃度低 (U5)、純度不夠、針頭粗，注射部位又痛、又癢，加上作用時間頂多 8 小時，每天需要注射 3 到 4 次。記得 20 年前我還在台大醫院服務時，遇見一位德國籍的中年病人，每 8 小時皮下注射正規胰島素：早上六點鐘，下午兩點鐘，晚上十點鐘。
　
1920 年丹麥哥本哈根大學動物生理學的教授 August Krogh 獲得諾貝爾醫學或生理學獎。1922 年前往北美洲演講時，因為夫人 Marie Krogh 醫師患糖尿病，而且也照顧數位有糖尿病的病人，特別前往加拿大多倫多大學醫學院探訪 MacLeod 教授。Krogh 教授免費獲得在丹麥製造胰島素的專利和技術，回國後 Krogh 教授與 Hans Christian Hagedorn 醫師合作，1923年成立 Nordisk Insulinlaboratorium，開始製造胰島素。
　
Hagedorn 醫師在 1921 年獲得哥本哈根大學醫學博士學位。論文的標題是：人類血糖的控制。論文內描述他自己改良的簡易血糖測定方法。1923 年 Hagedorn 醫師雇用兩位兄弟，Thorvald Pedersen 藥師和 Harald Pedersen 工程師(金屬工匠)。由於 Thorvald Pedersen 與 Hagedorn 醫師意見不合，1924 年兩位兄弟離開，1925 年正式成立 Novo Terapeutisk Laboratorium製 作Insulin Novo。Harald Pedersen 製作皮下注射器 Novo Syringe，供注射I nsulin Novo。
　
1936 年 Hagedorn 發現讓鹼性胜肽 Protamine (魚精胜肽) 和酸性胰島素結合後，形成 Protamine Insulin (Insulin Leo Retard) 可延長胰島素的作用兩倍，但經過 Toronto 大學附設 Connaught Laboratory 的 Scott 和 Fisher 的建議，添加鋅，做成 Protamine Zinc Insulin (PZI) 後，作用時間延長到 36 小時。
　
病人在早餐前注射 PZI 後，血糖在中午後才開始下降。為了控制早上的血糖，需要在早餐前另外注射短效胰島素 (RI)。可是 RI 不能和 PZI 混合後注射，因為 PZI 中有多量魚精胜肽，會結合 RI，使之成為 PZI。Nordisk Insulinlaboratorium 繼續改良 PZI，減少魚精胜肽，用胰島素飽和 (中和) 魚精胜肽上與胰島素結合部位，1946 年產生 Neutral Protamine Hagedorn (NPH) 胰島素。
　
以豬或牛胰島素製成的 NPH 胰島素作用時間約有 24 小時，但後來用人胰島素做成的 NPH 胰島素的作用時間大約縮短三分之一。
　
NPH 胰島素的好處是可與 RI 混合使用。NPH 胰島素長期很受歡迎， 但畢竟含有人體內沒有的魚精胜肽，有極少數病人產生嚴重的過敏現象。所幸 Novo 公司的 Knud Hallas-Møller 利用 pH 4 的醋酸鹽緩衝液，讓胰島素和大量的鋅產生大結晶，皮下注射後慢慢釋放胰島素，使作用時間延長到 36 小時，稱為 Ultralente insulin (超緩胰島素)。
　
製作鋅胰島素結晶時，上澄液中有和鋅沒有形成結晶的胰島素的溶液，可做成作用時間比正規胰島素稍長的 Semilente insulin (半緩胰島素)。70% Ultralente Insulin 和 30% Semilente insulin 混合，形成 Lente Insulin (緩胰島素)，其作用時間與 NPH Insulin 相當。Lente 系列胰島素在1954年上市。
　
桑格 (Frederick Sanger) 在 1955 年將胰島素的胺基酸序列完整地定序出來，同時證明蛋白質具有明確構造。這項研究使他單獨獲得了 1958 年的諾貝爾化學獎。1950 年代後期到 1965 年左右，多人嘗試利用有機化學的方法試圖合成胰島素。1975 年時，桑格發展出一種稱為鏈終止法（chain termination method）的技術來測定 DNA 序列，這種方法也稱做「雙去氧終止法」（Dideoxy termination method）或是「桑格法」。這項研究後來成為人類基因組計畫等研究得以展開的關鍵之一，並使桑格於 1980 年再度獲得諾貝爾化學獎。
　
1978 年 Goeddel 等利用 plasmid 製造人胰島素基因片段，插入大腸桿菌基因，製造人胰島素。1982 年禮來公司開始出售 Humulin。單體 (monomeric) 胰島素溶液裝在甁中容易形成小纖維，只好加鋅及苯酚 (phenol)，讓胰島素圍繞鋅形成穩定的六合體 (hexamer)。
　
六合體胰島素注入皮下組職後，分解成雙合體及單體胰島素後進入微血管內。為了加速六合體的分解速度，出現 Lispro insulin, Insulin Aspart 及 Glulisine 等速效胰島素。為了改善 NPH 胰島素的高峰和作用時間過短的問題，出現 NovoSol Basal，Glargine，與 Insulin degludec (Tresiba®) 等長效胰島素。

今年在米蘭舉辦24th世界皮膚科醫學會（WCD)，我的講題是「生殖器的基底細胞癌」（genital basal cell carcinoma) 有點傷心的是這次台灣代表全部都是Chinese Taipei 而不是Taiwan...
感謝吳育弘醫師，莊傑仰醫師，王仁佑醫師一起完成這篇論文。簡單整理一下重點給大家：
1. 基底細胞癌85%發生於陽光曝曬的頭頸部，但仍有不到1%的基底細胞癌發生於非常少暴露陽光的生殖器部位。
2. 亞洲人表現常為有色素的（黑黑的），表面有輕微傷口（因生殖器部位易對磨產生傷口）的突起，主要症狀是感覺到有一顆東西在下體跟輕微疼痛。

白人表現則較類似溼疹（因白人色素較少，但仍會對磨）常見症狀為癢感。

3. 亞洲人生殖器基底細胞癌占所有基底細胞癌的1.8%（馬偕醫院近26年的統計，總共有33個生殖器基底細胞癌）比白人的0.27%高許多。

4. 即使是頭頸部的基底細胞癌，亞洲人較少TP53 及PATCH1這兩個基因的紫外線相關的突變形式（大約只有20%） 白人跟紫外線相關的此二基因突變形式則高達72%。或許可以解釋，亞洲人受到紫外線暴露的頭頸部基底細胞癌發生率比白人低許多 （我們此類突變少加上亞洲人不愛曬太陽）
但不受到紫外線暴露的生殖器基底細胞癌，「非紫外線引起的突變方式」反而扮演重要角色，因而生殖器基底細胞癌發生率比白人高許多。

5. 生殖器基底細胞癌發生仍與基因突變（如TP53）較有關，與人類乳頭病毒（HPV)感染較無關。
相對來說，大部分生殖器發生的癌症如子宮頸癌，肛門鱗狀細胞癌，皆與HPV有強烈關聯。

#皮膚外科
#生殖器
#基底細胞癌
#24th World congress of dermatology in Milan
#莫氏手術對減少不必要正常生殖器組織浪費很重要

[蛋白質怎麼吃才有利增肌? 一次搞懂常見問題]

蛋白質食物不便宜，如何吃在刀口上做最有效率的利用，是所有增肌減脂的人最關心的，以下觀念供大家參考:

#吸收好壞的定義
是指營養素從腸道進入身體循環，照理說可吸收的蛋白質量應該是無限的。但是當蛋白質經消化成為胺基酸後，會經過腸壁的腸細胞進入肝門靜脈循環，肝臟沒用完的胺基酸也會經血液均給全身組織使用。真要說「效率決定步驟」，其實不是吸收的問題而是濃度競爭的問題，高濃度的胺基酸比低濃度容易滲透進腸壁，所以低脂低碳的高蛋白質補充品(例如:乳清蛋白/大豆蛋白)比肉類/豆類這些含有脂肪或是碳水化合物的原型食物(或稱「緩慢消化型蛋白質」)更容易滲透。

#動物性蛋白質還是植物性蛋白質好?
動物性蛋白質的好處是易吸收且含所有必需胺基酸，也有助於增加飽足感，但有飽和脂肪太高的疑慮外對腎臟的負擔也比較大，不建議單次大量攝取; 植物性蛋白質的優點為富含的纖維跟某些非必需胺基酸也是維持身體機能及能幫助肌肉成長修復的重要原料，而且在老年醫學期刊發現對腎臟有保護的作用，因此最理想的情況就是同時均衡攝取動物加上植物蛋白質，互補優缺。

#分次吃還是一次吃?吃多少?
過去兩篇研究發現以攝取總共 80g乳清蛋白為例：每1.5小時分8次吃 (10g); 每3小時分4次吃(20克)跟每6小時分2次吃(40克)，對於肌肉蛋白質合成(muscle protein synthesis)最有效率，一次吃80g反而沒有益處。但請注意這個研究的諸多限制: 例如這是用「純乳清」(碳水、脂肪、乳製品會影響蛋白質吸收)，不同年齡、身體組成、運動習慣跟腸胃功能狀況的人不能一概而論，何況一天80g蛋白質其實對增肌減脂需求的人來說遠遠不足。且2016年一篇針對重訓蛋白質補充的研究證實，一次攝取40g比20g更能讓損耗的肌原纖維合成(合成率高約20％)，因此真正需要增肌的人，有更高的胺基酸需求來供給肌肉質量的生成。

-->以上面兩個研究推斷，分四次，一次20-30g，若有重訓等會破壞肌肉的訓練，可在重訓後半小時一次攝入40g。

#隔多久沒吃蛋白質會消耗到肌肉?
若以2016跟2017年兩個研究來看，可發現為期8周的20:4( 一周選4天斷食20小時/攝食4小時，另外3天重訓)組跟任意飲食加重訓3天組比起來的平均瘦肉下降0.2kg，正常飲食加重訓組增加2.3kg的瘦肉，兩者未達統計的顯著差異，斷食組因為攝食時間減少，自然攝取的卡路里跟蛋白質都比較少(0.8g/kg/day)，不過有趣的是肱二頭肌和股直肌的橫截面積在兩組中都表現出相似的增加，表示即使在4小時內及中吃進這些蛋白質，身體還是會很有效率的利用，另外體脂越高的人越容易在斷食中掉肌肉，體脂越低的人越容易在斷食中長肌肉，完全呼應我常提到的---體脂越高的人，胰島素抗性高，長肌肉效率差，亂節食容易掉肌肉!!!請先減脂再增肌效率才高!!而16:8斷食這個研究則是跟正常飲食組相比減去更多體脂但瘦肉量不變，推斷原因是兩組的蛋白質攝取量一樣(1.8~1.9g/kg/day)，但是斷食組吃的熱量比較少所以自然也減去比較多的脂肪，又呼應我之前說的:減脂主要靠飲食，增肌飲食+重訓並重。

->由此可知幾比幾斷不斷食不重要，重要的是「熱量有沒有限制」、「一天能達到增肌減脂的蛋白質有沒有吃夠」，不建議空腹太久是因為蛋白質很有飽足感，無法一次大量攝取，不分次吃絕對吃不夠一天的量啊!!不是空腹時間越久就瘦越快喔!!你在短時間內若吃下大量的碳水、脂肪跟熱量，就算22:2也是不會瘦滴。

#個人化的一天攝取量最低與最高
根據去年《國際運動營養期刊》的數據表示，雖然較高的蛋白質攝取量（> 20 g）顯示更多的胺基酸被氧化，但身體太多地方需要蛋白質建構，或許也不是白費，而今年4月的《運動醫學》期刊也有針對運動選手需不需要更大量的蛋白質攝取來討論。從目前的證據，我們得到的結論是:
為了使肌肉的合成代謝最大化，應該在最少分散四餐中攝取0.4 g-0.55g / kg 的蛋白質，以達到最低1.6 g -2.2g/ kg /天的量。洗腎或腎功能不全的人大概控制在一天0.8-1g/kg，不過若BMI正常甚至偏瘦者或有大量運動需求者，在肝腎功能正常的情況下，吃到3.3g-4.4g/kg/天(大約一天300g以內)，都在可接受範圍內，當然更多的攝取量最大閾值限制還有待未來研究證實。

Reference:
1. Timing and distribution of protein ingestion during prolonged recovery from resistance exercise alters myofibrillar protein synthesis. J Physiol. 2013 May 1; 591(9):2319-31.
2. Daytime pattern of post-exercise protein intake affects whole-body protein turnover in resistance-trained males. Nutr Metab (Lond). 2012 Oct 16; 9(1):91.
3. The response of muscle protein synthesis following whole-body resistance exercise is greater following 40 g than 20 g of ingested whey protein.Physiol Rep. 2016 Aug; 4(15):.
4. Time-restricted feeding in young men performing resistance training: A randomized controlled trial.Eur J Sport Sci. 2017 Mar; 17(2):200-207.
5. Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males.J Transl Med. 2016 Oct 13; 14(1):290.
6. Schoenfeld, Brad Jon, and Alan Albert Aragon. "How much protein can the body use in a single meal for muscle-building? Implications for daily protein distribution." Journal of the International Society of Sports Nutrition 15.1 (2018):
7. Ribeiro, Alex S., João Pedro Nunes, and Brad J. Schoenfeld. "Should Competitive Bodybuilders Ingest More Protein than Current Evidence-Based Recommendations?." Sports Medicine (2019): 1-5.
8. Antonio, Jose, et al. "The effects of consuming a high protein diet (4.4 g/kg/d) on body composition in resistance-trained individuals." Journal of the International Society of Sports Nutrition 11.1 (2014): 19.

#蛋白質很好用攝取多其實不算浪費
#Tammy Wang早上蛋白質攝取過量突然想寫這篇😂😂