第七節(jié) 胰島 胰島素,胰高血糖素

第七節(jié) 胰 島

人類的胰島細(xì)胞按其染色和形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，主要分為a細(xì)胞、b細(xì)胞、d細(xì)胞及pp細(xì)胞。a細(xì)胞約占胰胰島細(xì)胞的20%，分泌胰主血糖素（glucagon）；b細(xì)胞占胰島細(xì)胞的60%-70%，分泌胰島素(insulin)；d細(xì)胞占胰島細(xì)胞的10%，分泌生成抑素；pp細(xì)胞數(shù)量很少，分泌胰多肽(pancreatic polyeptide)。

一、胰島素

胰島素是含有51個(gè)氨基酸的小分子蛋白質(zhì)，分子量為6000，胰島素分子有靠?jī)蓚�(gè)二硫鍵結(jié)合的a鏈（21個(gè)氨基酸）與b鏈（30個(gè)氨基酸），如果二硫鍵被打開則失去活性（圖11-21）。b細(xì)胞先合成一個(gè)大分子的前胰島素原，以后加工成八十六肽的胰島素原，再經(jīng)水解成為胰島素與連接肽（c肽）。

圖11-21 人胰島素的化學(xué)結(jié)構(gòu)

胰島素與c肽共同釋入血中，也有少量的胰島素原進(jìn)入血液，但其生物活性只有胰島素的3%-5%，而c肽無(wú)胰島素活性。由于c肽是在胰島素合成過程產(chǎn)生的，其數(shù)量與胰島素的分泌量有平行關(guān)系，因此測(cè)定血中c肽含量可反映b細(xì)胞的分泌功能。正常人空腹?fàn)顟B(tài)下血清胰島素濃度為35-145pmol/l。胰島素在血中的半衰期只有5min，主要在肝滅活，肌肉與腎等組織也能使胰島素失活。醫(yī)學(xué).全在線www.med126.com

1965年，我國(guó)生化學(xué)家首先人工合成了具有高度生物活性的胰島素，成為人類歷史上第一次人工合成生命物質(zhì)（蛋白質(zhì)）的創(chuàng)舉。

（一）胰島素的生物學(xué)作用

胰島素是促進(jìn)合成代謝、調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)定的主要激素。

1．對(duì)糖代謝的調(diào)節(jié) 胰島素促進(jìn)組織、細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用，加速葡萄糖合成為糖原，貯存于肝和肌肉中，并抑制糖異生，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹�肪酸，貯存于脂肪組織，導(dǎo)致血糖水平下降。

胰島素缺乏時(shí)，血糖濃度升高，如超過腎糖閾，尿中將出現(xiàn)糖，引起糖尿病。

2．對(duì)脂肪代謝的調(diào)節(jié) 胰島素促進(jìn)肝合成脂肪酸，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到脂肪細(xì)胞貯存。在胰島素的作用下，脂肪細(xì)胞也能合成少量的脂肪酸。胰島素還促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入脂肪細(xì)胞，除了用于合成脂肪酸外，還可轉(zhuǎn)化為α-磷酸甘油，脂肪酸與α-磷酸甘油形成甘油三酯，貯存于脂肪細(xì)胞中，同時(shí)，胰島素還抑制脂肪酶的活性，減少脂肪的分解。

胰島素缺乏時(shí)，出現(xiàn)脂肪代謝紊亂，脂肪分解增強(qiáng)，血脂升高，加速脂肪酸在肝內(nèi)氧化，生成大量酮體，由于糖氧化過程發(fā)和障礙，不能很好處理酮體，以致引起酮血癥與酸中毒。

3．對(duì)蛋白質(zhì)代謝的調(diào)節(jié) 胰島素促進(jìn)蛋白質(zhì)合成過程，其作用可在蛋白質(zhì)合成的各個(gè)環(huán)節(jié)上：①促進(jìn)氨基酸通過膜的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞；②可使細(xì)胞核的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程加快，增加dna和rna的生成；③作用于核糖體，加速翻譯過程，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成；另外，胰島素還可抑制蛋白質(zhì)分解和肝糖異生。

由于胰島素能增強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成過程，所以，它對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用，但胰島素單獨(dú)作用時(shí)，對(duì)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用并不很強(qiáng)，只有與生長(zhǎng)素共同作用時(shí)，才能發(fā)揮明顯的效應(yīng)。

近年的研究表明，幾乎體內(nèi)所有細(xì)胞的膜上都有胰島素受體。胰島素受體已純化成功，并闡明了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。胰島素受體是由兩個(gè)α亞單位和兩個(gè)β亞單位構(gòu)成的四聚體，α亞單位由719個(gè)氨基酸組成，完全裸露在細(xì)胞膜外，是受體結(jié)合胰島素的主要部位。α與α亞單位、α與β亞單位之間靠二硫鍵結(jié)合。β亞單位由620個(gè)氨基酸殘基組成，分為三個(gè)結(jié)構(gòu)域：n端194個(gè)氨基酸殘基伸出膜外；中間是含有23個(gè)氨基酸殘基的跨膜結(jié)構(gòu)域；c端伸向膜內(nèi)側(cè)為蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。胰島素受體本身具有酪氨酸蛋白激酶活性，胰島素與受體結(jié)合可激活該酶，使受體內(nèi)的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，這對(duì)跨膜信息傳遞、調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能起著十分重要的作用。關(guān)于胰島素與受體結(jié)合啟動(dòng)的一系列反應(yīng)，相當(dāng)復(fù)雜，尚不十分清楚。

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