为什么胰岛素叫胰岛素不叫胰低血糖素( 三 )


胰岛细胞根据其分泌激素的功能分为以下几种:
①B细胞(β细胞),约占胰岛细胞的60%~80%,分泌胰岛素,胰岛素可以降低血糖 。
②A细胞(α细胞),约占胰岛细胞的24%~40%,分泌胰升糖素,胰升糖素作用同胰岛素相反,可增高血糖 。
③D细胞,约占胰岛细胞总数的6%~15%,分泌生长激素抑制激素 。
糖尿病患者,由于病毒感染、自身免疫、遗传基因等各种发病因素,其病理生理主要是由于胰岛素活性相对或绝对不足以及胰升糖素活性相对或绝对过多所致,也即B和A细胞双边激素功能障碍所致 。胰岛素依赖型糖尿病胰岛素分泌细胞严重损害或完全缺如,内源性胰岛素分泌极低,需用外源性胰岛素治疗 。非胰岛素依赖型糖尿病,胰岛素分泌障碍较轻,基础胰岛素浓度正常或增高,而糖刺激后胰岛素分泌则一般均较相应体重为低,即胰岛素相对不足 。
【胰岛素的分泌】
胰岛素在胰岛B细胞中合成 。胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上 。基因正常则生成的胰岛素结构是正常的;若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的,为变异胰岛素 。在 B细胞的细胞核中,第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录,mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网,转译成氨基酸相连的长肽——前胰岛素原,前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽,生成胰岛素原 。胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体,由86个氨基酸组成的长肽链 ——胰岛素原在高尔基体中经蛋白酶水解生成胰岛素及C肽,分泌到B细胞外,进入血液循环中 。未经过蛋白酶水解的胰岛素原,一小部分随着胰岛素进入血液循环,胰岛素原的生物活性仅及胰岛素的5% 。
胰岛素的分子量5700,由两条氨基酸肽链组成 。A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸 。A-B 链之间有两处二硫键相连 。胰岛B细胞中储备胰岛素约200U,每天分泌约40U 。空腹时,血浆胰岛素浓度是5~15μU/mL 。进餐后血浆胰岛素水平可增加5~10倍 。胰岛素的生物合成速度受血浆葡萄糖浓度的影响,当血糖浓度升高时,B细胞中胰岛素原含量增加,胰岛素合成加速 。
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的 。临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测定血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态 。
【体内对抗胰岛素的激素】
体内对抗胰岛素的激素主要有胰升糖素、肾上腺素及去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素、生长激素等 。它们都能使血糖升高 。
(1)胰升糖素 。由胰岛α细胞分泌,在调节血糖浓度中对抗胰岛素 。胰升糖素的主要作用是迅速使肝脏中的糖元分解,促进肝脏葡萄糖的产生与输出,
进入血液循环,以提高血糖水平 。胰升糖素还能加强肝细胞摄入氨基酸,及因能促进肝外组织中的脂解作用,增加甘油输入肝脏,提供了大量的糖异生原料而加强糖异生作用 。胰升糖素与胰岛素共同协调血糖水平的动态平衡 。
进食碳水化合物时,产生大量葡萄糖,从而刺激胰岛素的分泌,同时胰升糖素的分泌受到抑制,胰岛素/胰升糖素比值明显上升,此时肝脏从生成葡萄糖为主的组织转变为将葡萄糖转化为糖元而贮存糖元的器官 。
饥饿时,血液中胰升糖素水平显著上升而胰岛素水平下降 。糖异生及糖元分解加快,肝脏不断地将葡萄糖输送到血液中 。同时由于胰岛素水平降低,肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的能力降低,主要是利用脂肪酸,从而节省了葡萄糖以保证大脑等组织有足够的葡萄糖供应 。
(2)肾上腺素及去甲肾上腺素 。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的,去甲肾上腺素是交感神经末梢的分泌物 。当精神紧张或寒冷刺激使交感神经处在兴奋状态,肾上腺素及去甲肾上腺素分泌增多,使肝糖元分解输出增多,阻碍葡萄糖进入肌肉及脂肪组织细胞,使血糖升高 。
(3)生长激素及生长激素抑制激素 。
①生长激素 。由脑垂体前叶分泌,它能促进人的生长,且能调节体内的物质代谢 。生长激素主要通过抑制肌肉及脂肪组织利用葡萄糖,同时促进肝脏中的糖异生作用及糖元分解,从而使血糖升高 。生长激素可促进脂肪分解,使血浆游离脂肪酸升高 。饥饿时胰岛素分泌减少,生长激素分泌增高,于是血中葡萄糖利用减少及脂肪利用增高,此时血浆中葡萄糖及游离脂肪酸含量上升 。
②生长激素抑制激素 。由胰岛D细胞分泌 。生长激素释放抑制激素不仅抑制垂体生长激素的分泌,而且在生理情况下有抑制胰岛素及胰升糖素分泌作用 。但生长激素释放抑制激素本身对肝葡萄糖的产生或循环中葡萄糖的利用均无直接作用 。