靶標(biāo)解讀|胰島素Insulin
是一種由胰腺β細(xì)胞分泌的多肽類激素，作用于肝臟、肌肉和脂肪組織，在人體的糖代謝、脂肪代謝和蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[1]。
詳情介紹
結(jié)構(gòu)
胰島素是一種由51個(gè)氨基酸組成的多肽激素，分為A鏈和B鏈，A鏈有21個(gè)氨基酸，B鏈有30個(gè)氨基酸，兩條鏈通過(guò)兩個(gè)二硫鍵連接在一起。這種結(jié)構(gòu)使得胰島素具有特定的空間構(gòu)象，從而能夠與細(xì)胞表面的受體特異性結(jié)合，發(fā)揮其生理作用[2-4]。
來(lái)源
胰島是胰腺內(nèi)的一些細(xì)胞團(tuán)，其中β細(xì)胞占胰島細(xì)胞的大部分。當(dāng)血糖升高時(shí)，β細(xì)胞被刺激，合成并釋放胰島素到血液中，以調(diào)節(jié)血糖水平[1]。胰島素是最重要的合成代謝激素，它的合成和作用在其身體不同器官中受到巧妙的調(diào)節(jié)。從胰腺β細(xì)胞的產(chǎn)生開(kāi)始，到肝細(xì)胞部分清除，然后在血管內(nèi)皮的傳遞及其在大腦、肌肉纖維和脂肪細(xì)胞（主要作用部位）的作用，最后在腎臟中被降解，如下圖所示[1-2]。
合成與分泌
胰島素的成熟途徑
在胰島β細(xì)胞的細(xì)胞核中胰島素基因的DNA序列被轉(zhuǎn)錄成mRNA；轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，翻譯成前胰島素原（Preproinsulin）；當(dāng)它通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體傳遞時(shí)，被進(jìn)一步加工修飾，最終以六聚體胰島素/Zn2+晶體的形式儲(chǔ)存在成熟的分泌顆粒中[5-6]。
葡萄糖和代謝信號(hào)刺激胰島素分泌
胰島素的釋放是由許多受體、通道、細(xì)胞內(nèi)Ca2+儲(chǔ)存、代謝信號(hào)和細(xì)胞骨架元件等調(diào)節(jié)的。例如，血糖升高后葡萄糖通過(guò)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2（GLUT2）進(jìn)入胰島β細(xì)胞，在胞內(nèi)代謝產(chǎn)生的ATP會(huì)關(guān)閉膜上的ATP依賴性K+通道(KATP)，最終導(dǎo)致Ca2+通過(guò)依賴性Ca2+通道（VDCCs）進(jìn)入，從而觸發(fā)由SNARE蛋白復(fù)合體介導(dǎo)的胞外分泌[7-9]。
生理功能[10-13]
調(diào)節(jié)糖代謝
胰島素能夠作用于細(xì)胞表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4（GLUT4），促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖為細(xì)胞提供能量來(lái)源；在肝臟和肌肉細(xì)胞中，胰島素促進(jìn)糖原的合成，將多余的葡萄糖以糖原的形式儲(chǔ)存起來(lái)，避免血糖過(guò)高；胰島素可以抑制肝臟中的糖異生過(guò)程，減少葡萄糖的生成，從而降低血糖。
調(diào)節(jié)脂肪代謝
胰島素能夠促進(jìn)脂肪細(xì)胞將葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪酸，并與甘油三酯結(jié)合形成脂肪儲(chǔ)存起來(lái)。同時(shí)，它還能抑制脂肪分解，減少脂肪酸的釋放到血液中，從而維持脂肪的儲(chǔ)存狀態(tài)。
調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝
胰島素可以促進(jìn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞，并且激活細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的相關(guān)酶系，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，這對(duì)于維持人體正常的生長(zhǎng)發(fā)育和組織修復(fù)非常重要；它也可以抑制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分解，減少氨基酸的釋放，從而維持體內(nèi)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定。
臨床應(yīng)用[10-13]
治療糖尿病
1型糖尿病：1型糖尿病患者由于自身免疫等因素導(dǎo)致胰島β細(xì)胞破壞，胰島素分泌不足。因此，患者需要終身注射外源性胰島素來(lái)補(bǔ)充體內(nèi)缺乏的胰島素，以控制血糖水平，防止酮癥酸中毒等急性并發(fā)癥的發(fā)生。
2型糖尿病：2型糖尿病患者在疾病早期主要是由于胰島素抵抗和胰島素分泌相對(duì)不足。隨著病情進(jìn)展，胰島β細(xì)胞功能逐漸衰退，胰島素分泌不足。在這種情況下，也需要使用胰島素治療。
其他用途
還可用于糾正細(xì)胞內(nèi)的鉀缺失。因?yàn)橐葝u素可以促進(jìn)鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，當(dāng)患者出現(xiàn)高鉀血癥等情況時(shí)，可以結(jié)合胰島素和葡萄糖靜脈注射來(lái)降低血鉀水平。
