胰島素是一種蛋白質(zhì)類激素,體內(nèi)胰島素是由胰島β細(xì)胞分泌的。在人體十二指腸旁邊,有一條長形的器官,叫做胰腺。在胰腺中散布著許許多多的細(xì)胞群,叫做胰島。胰島素是由胰島β細(xì)胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的激動(dòng)而分泌的一種蛋白質(zhì)激素。
胰島素合成的控制基因在第11對(duì)染色體短臂上?;蛘t生成的胰島素結(jié)構(gòu)是正常的;若基因突變則生成的胰島素結(jié)構(gòu)是不正常的,為變異胰島素。在β細(xì)胞的細(xì)胞核中,第11對(duì)染色體短臂上胰島素基因區(qū)DNA向mRNA轉(zhuǎn)錄,mRNA從細(xì)胞核移向細(xì)胞漿的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),轉(zhuǎn)譯成由105個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的前胰島素原。前胰島素原經(jīng)過蛋白水解作用除其前肽,生成86個(gè)氨基酸組成的長肽鏈——胰島素原(Proinsulin)。胰島素原隨細(xì)胞漿中的微泡進(jìn)入高爾基體,經(jīng)蛋白水解酶的作用,切去31、32、60三個(gè)精氨酸連接的鏈,斷鏈生成沒有作用的C肽,同時(shí)生成胰島素,分泌到B細(xì)胞外,進(jìn)入血液循環(huán)中。未經(jīng)過蛋白酶水解的胰島素原,一小部分隨著胰島素進(jìn)入血液循環(huán),胰島素原的生物活性僅有胰島素的5%.
胰島素半衰期為5-15分鐘。在肝臟,先將胰島素分子中的二硫鍵還原,產(chǎn)生游離的AB鏈,再在胰島素酶作用下水解成為氨基酸而滅活。
胰島β細(xì)胞中儲(chǔ)備胰島素約200U,每天分泌約40U.空腹時(shí),血漿胰島素濃度是5~15μU/mL.進(jìn)餐后血漿胰島素水平可增加5~10倍。體內(nèi)胰島素的生物合成速度主要受以下因素影響:
(一)血漿葡萄糖濃度是影響胰島素分泌的最重要因素??诜蜢o脈注射葡萄糖后,胰島素釋放呈兩相反應(yīng)。早期快速相,門靜脈血漿中胰島素在2分鐘內(nèi)即達(dá)到值,隨即迅速下降;延遲緩慢相,10分鐘后血漿胰島素水平又逐漸上升,一直延續(xù)1小時(shí)以上。早期快速相顯示葡萄糖促使儲(chǔ)存的胰島素釋放,延遲緩慢相顯示胰島素的合成和胰島素原轉(zhuǎn)變的胰島素。
(二)進(jìn)食含蛋白質(zhì)較多的食物后,血液中氨基酸濃度升高,胰島素分泌也增加。精氨酸、賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有較強(qiáng)的刺激胰島素分泌的作用。
(三)進(jìn)餐后胃腸道激素增加,可促進(jìn)胰島素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、腸血管活性肽都刺激胰島素分泌。
(四)自由神經(jīng)功能狀態(tài)可影響胰島素分泌。迷走神經(jīng)興奮時(shí)促進(jìn)胰島素分泌;交感神經(jīng)興奮時(shí)則抑制胰島素分泌。
胰島素是與C肽以相等分子分泌進(jìn)入血液的。臨床上使用胰島素治療的病人,血清中存在胰島素抗體,影響放射免疫方法測(cè)定血胰島素水平,在這種情況下可通過測(cè)定血漿C肽水平,來了解內(nèi)源性胰島素分泌狀態(tài)。
胰島素合成的控制基因在第11對(duì)染色體短臂上?;蛘t生成的胰島素結(jié)構(gòu)是正常的;若基因突變則生成的胰島素結(jié)構(gòu)是不正常的,為變異胰島素。在β細(xì)胞的細(xì)胞核中,第11對(duì)染色體短臂上胰島素基因區(qū)DNA向mRNA轉(zhuǎn)錄,mRNA從細(xì)胞核移向細(xì)胞漿的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),轉(zhuǎn)譯成由105個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的前胰島素原。前胰島素原經(jīng)過蛋白水解作用除其前肽,生成86個(gè)氨基酸組成的長肽鏈——胰島素原(Proinsulin)。胰島素原隨細(xì)胞漿中的微泡進(jìn)入高爾基體,經(jīng)蛋白水解酶的作用,切去31、32、60三個(gè)精氨酸連接的鏈,斷鏈生成沒有作用的C肽,同時(shí)生成胰島素,分泌到B細(xì)胞外,進(jìn)入血液循環(huán)中。未經(jīng)過蛋白酶水解的胰島素原,一小部分隨著胰島素進(jìn)入血液循環(huán),胰島素原的生物活性僅有胰島素的5%.
胰島素半衰期為5-15分鐘。在肝臟,先將胰島素分子中的二硫鍵還原,產(chǎn)生游離的AB鏈,再在胰島素酶作用下水解成為氨基酸而滅活。
胰島β細(xì)胞中儲(chǔ)備胰島素約200U,每天分泌約40U.空腹時(shí),血漿胰島素濃度是5~15μU/mL.進(jìn)餐后血漿胰島素水平可增加5~10倍。體內(nèi)胰島素的生物合成速度主要受以下因素影響:
(一)血漿葡萄糖濃度是影響胰島素分泌的最重要因素??诜蜢o脈注射葡萄糖后,胰島素釋放呈兩相反應(yīng)。早期快速相,門靜脈血漿中胰島素在2分鐘內(nèi)即達(dá)到值,隨即迅速下降;延遲緩慢相,10分鐘后血漿胰島素水平又逐漸上升,一直延續(xù)1小時(shí)以上。早期快速相顯示葡萄糖促使儲(chǔ)存的胰島素釋放,延遲緩慢相顯示胰島素的合成和胰島素原轉(zhuǎn)變的胰島素。
(二)進(jìn)食含蛋白質(zhì)較多的食物后,血液中氨基酸濃度升高,胰島素分泌也增加。精氨酸、賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有較強(qiáng)的刺激胰島素分泌的作用。
(三)進(jìn)餐后胃腸道激素增加,可促進(jìn)胰島素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、腸血管活性肽都刺激胰島素分泌。
(四)自由神經(jīng)功能狀態(tài)可影響胰島素分泌。迷走神經(jīng)興奮時(shí)促進(jìn)胰島素分泌;交感神經(jīng)興奮時(shí)則抑制胰島素分泌。
胰島素是與C肽以相等分子分泌進(jìn)入血液的。臨床上使用胰島素治療的病人,血清中存在胰島素抗體,影響放射免疫方法測(cè)定血胰島素水平,在這種情況下可通過測(cè)定血漿C肽水平,來了解內(nèi)源性胰島素分泌狀態(tài)。