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赵民生 胰岛素是胰岛β细胞分泌的一种由51个氨基酸组成、分子结构相当复杂的蛋白质。胰岛素对机体各种组织的代谢过程发挥着重要的影响力，是促进机体合成代谢的重要激素，在调节机体糖、脂肪、蛋白质等能量物质代谢上发挥着重要作用。 一、胰岛素的分泌形式 正常生理状态下的分泌形式 胰岛素的分泌可分为两部分，一是基础分泌，即为维持基础状况下血糖的平衡，胰岛β细胞脉冲式 24h 微量分泌的胰岛素；二是刺激后胰岛β细胞的激发分泌，其中 葡萄糖是刺激胰岛素分泌最主要的因素。 胰岛素对葡萄糖反应的动力学特征是它的双相分泌机制。第一时相为快速分泌相；β细胞接受葡萄糖刺激后 1 分钟内开始， 2 分钟达到高峰，持续 3-5 分钟后降弱。第二时相是延迟分泌相；葡萄糖摄入后 5-10 分钟开始，胰岛素水平呈梯度增加，一直持续到 1 小时以后。胰腺灌注实验发现，蛋白质合成的抑制剂 ---- 嘌呤霉素，能减弱第二时相，但对胰岛素释放的早期相没有影响。研究还发现，β细胞内存在 2 个胰岛素释放池。一个是由先合成的胰岛素组成的即刻释放池，在快速分泌相排出；另一个是由新合成的胰岛素和少量胰岛素原及贮存胰岛素组成的继续释放池，在第二时相时分泌。 糖尿病患者的分泌形式 1型糖尿病患者的胰岛素分泌常完全缺如或严重缺乏，内生胰岛素的生成率与病情成反比。经治疗后，胰岛功能有显著恢复，但以后可再度出现胰岛素的严重缺乏。若这时能遗留极少量有功能的胰岛，分泌少量胰岛素，对改善病情的不稳定性有重要的意义。 2 型糖尿病患者的胰岛素分泌常增高或正常或减少，对葡萄糖刺激的反应减弱。口服葡萄糖后 30-60min 时血浆胰岛素水平仍低于正常， 60min 以后才开始上升，到 2-3h 达高峰，呈高胰岛素血症。患者在口服葡萄糖 3-5h 后血糖浓度虽已下降，而胰岛素分泌则处于高水平，故能引起低血糖反应。此型病人在早期胰岛素分泌的迟缓，主要是由于胰岛β细胞的葡萄糖受体功能异常。胰岛素分泌反应迟缓及高胰岛素血症多见于 2 型糖尿病，胰岛素分泌量虽多，仍不能满足机体的需要，因而胰岛素是相对不足。 二、胰岛素的生理作用 正常情况下，胰岛素在体内发挥着以下生理作用： 胰岛素对糖代谢的作用 促进葡萄糖进入细胞内：葡萄糖只有进入细胞内才能被利用。肝细胞膜对葡萄糖可以自由地通过，但进入肌肉和脂肪细胞膜时，需要通过膜上的运糖载体（即载体蛋白），使细胞内外的糖加速平衡。胰岛素能增加糖载体的传递速度，加速葡萄糖进入细胞内。 加线粒体内游离钙的浓度，激活磷酸酶，使丙酮酸脱氢酶活化，催化丙酮酸氧化脱氢，转变为乙酰辅酶 A ，从而加速葡萄糖的氧化。 促进糖原合成：胰岛素能促进糖原合成酶的生成，在糖原合成酶的催化下，增加糖原合成。 抑制糖异生作用：胰岛素一方面可使从肌肉释放的氨基酸和脂肪组织释放的甘油减少，从而减少肝内糖异生原料；另一方面胰岛素还能抑制与糖异生有关的一些重要酶类，对抗胰高糖素、肾上腺素和糖皮质激素等对糖异生的促进作用，使糖的异生受到抑制。 胰岛素对脂肪代谢的作用 促进脂肪的合成：胰岛素可促进脂肪细胞中 6- 磷酸葡萄糖的合成，经过糖氧化，使乙酰辅酶 A 和还原型辅酶 II 生成增多，增加合成脂肪酸的原料，还能增加脂肪酸合成的酶系，使脂肪酸合成加强。胰岛素因能促进糖的氧化，增加α - 磷酸甘油的生成，并能抑制脂酰辅酶 A 氧化，故有利于合成脂肪。 抑制脂肪组织释放脂肪酸：胰岛素能降低脂肪细胞中环磷酸腺苷（ cAMP ）的浓度，从而抑制脂肪的活性，可使脂肪分解速度减慢。胰岛素不仅能抑制脂肪酶的活性，还能促进脂肪酸再脂化，脂肪酸再脂化所需的α - 磷酸甘油主要来自糖酵解，胰岛素能促进脂肪组织利用葡萄糖，供给较多的α - 磷酸甘油，加速脂肪酸再脂化。 促进脂肪组织从血中摄取脂肪：胰岛素能增加脂蛋白脂酶的活性，使血浆脂蛋白中的脂肪水解为脂肪酸，脂肪酸进入脂肪细胞后再被脂化为脂肪而贮存，因此，胰岛素有降低血中脂肪含量的作用。 减少酮体的生成：酮体是指乙酰乙酸、β - 羟丁酸和丙酮，这三种物质是肝脏分解脂肪酸的产物，胰岛功能正常时，肝脏生成的酮体量不多，经血液运往肝外组织进一步氧化。若胰岛素不足则导致糖代谢障碍，肝脏分解脂肪酸增加，使酮体产生增多，造成在体内蓄积。 合成胆固醇：葡萄糖的氧化分解是胆固醇合成的必要条件，合成的原料是乙酰辅酶 A ，还原型辅酶 II 是胆固醇合成反应中主要的供氢体，胰岛素可通过磷酸戊糖途径提供还原型辅酶 II ，促进胆固醇的合成。 胰岛素对蛋白质代谢的作用 胰岛素可促进蛋白质的合成，促进成长，又可抑制蛋白质分解，通过促进各种氨基酸进入细胞内和促进糖的氧化，为合成蛋白质提供原料和能量，更可促进各种核糖核酸（ RNA ）的合成。胰岛素还有稳定溶酶体的作用，避免溶酶体中组织蛋白酶类的释放，从而减少组织蛋白质的分解，抑制糖的异生作用。 葡萄糖磷酸化：葡萄糖自由进入肝细胞内，在 ATP 的作用下，经葡萄糖激酶的催化，产生 6- 磷酸葡萄糖，称为葡萄糖的“活化”过程。胰岛素能诱导合成葡萄糖激酶，使酶的活性增加。在肌肉、脂肪组织中葡萄糖的磷酸化主要由己糖激酶催化。胰岛素可使己糖激酶的活性增高。 促进葡萄糖的氧化：胰岛素能诱导合成磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，并增加酶的活性，促进糖酵解等。 |
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