概述

（一）胰島及胰島細胞的種類

1.　200萬，約占胰腺重量的1%～2%，總重量約1g～2g。
2.　直徑多在75～175urn。
3.　多種不同的細胞團，其細胞主要包括A（a）細胞，B（fi）細胞、D（iq）細胞、PP細胞，此外還有少量的EC細胞（腸嗜鉻細胞）和D1細胞。
4.　胰島細胞的種類

　　（二）胰島素的生物化學

B細胞分泌的蛋白激素，由51個a氨基酸組成，分子量約6000，A鏈（21肽）、B鏈（30肽）雙鏈，三個二硫鍵；酸性蛋白，酸、中性條件下穩(wěn)定。不同物種的胰島素，氨基酸的組成不同。

1. 胰島素一級結(jié)構(gòu)　　種系非常古老，不同種系結(jié)構(gòu)差異很大，但分子中核心部位的氨基酸殘基以及二硫鍵均得以保留，說明這些部位對胰島素分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及胰 島素的生理功能發(fā)揮著重大的作用。胰島素以及結(jié)構(gòu)的差異并不影響其在異種動物體內(nèi)發(fā)揮生物學作用，但卻足以使這種胰島素成為抗原，產(chǎn)生抗體。

2. 胰島素的二級結(jié)構(gòu)　　A鏈中含有兩個螺旋區(qū)，位于Al-A8及A13-A19之間，這兩個螺旋區(qū)的軸是反向平行的。B鏈中最主要的二級結(jié)構(gòu)則為B9- B19之間的a螺旋，從B19后，肽鏈突然朝B23轉(zhuǎn)向。此外，在晶體形式中，B1-B8區(qū)域也有一級螺旋結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)與胰島素六聚體的形成有關(guān)。

3. 胰島素的三級結(jié)構(gòu)　　A鏈B鏈相互折疊，形成致密的胰島素原粒結(jié)構(gòu)。原粒結(jié)構(gòu)的內(nèi)核由疏水氨基酸殘基組成，對維持胰島素的整體結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。在B細胞中， 胰島素以鋅胰島素六聚體的形式貯存于分泌顆粒中。這種胰島素六聚體有三個結(jié)構(gòu)相同的二聚體組成，三個二聚體以三折對稱的方式相互交連。

　?。ㄈ┮葝u素基因

編碼前胰島素原的基因位于第11對染色體的短臂上，基因共有1355個堿基對，其編碼區(qū)域包括3個外顯子，分別編碼前胰島素原的前肽、B鏈及部分C肽 以及A鏈和其他部分的C肽。首先合成的是前胰島素原（Preproinsulin），經(jīng)過裂解胰島素原（Splitproinsulin）、胰島素原 （Proinsulin），逐步加工成胰島素。

（四）胰島素受體

是一種蛋白復合體，由2個a亞單位及2個a亞單位組成的四聚體，前者分子量約為 135000，后者分子量約為95000，4個亞單位由二硫鍵連接。編碼胰島素受體的基因位于第19號染色體短臂之上，位置與低密度脂蛋白受體基因接近。

（五）胰島素的分泌

1. 通過細胞排粒作用，釋放入血液。
2. 基礎分泌量：24U，進餐**：24U。
3. Ca⁺⁺增加微管微絲活動，加速p細胞顆粒的移動。
4. p細胞的胰島素分泌功能是被葡萄糖傳感器調(diào)控的。

胰島素的分泌時相
第一時相：快速分泌相。p細胞接受葡萄糖**，在0.5～1.0分鐘的潛伏期后，出現(xiàn)快速分泌峰，持續(xù)5～10分鐘后減弱。
第二時相：延遲分泌相。快速分泌相后出現(xiàn)的緩慢但持久的分泌峰，其峰值位于**后30分鐘左右。

（六）影響胰島素釋放的因素

1.營養(yǎng)物葡萄糖　　有效**閾濃度：4mmol/L（72mg/dL），最佳反應濃度范圍： 5.5～17mmol/l（100-300mg/dl）；氨基酸：能增強葡萄糖對胰島素分泌的**作用。
2.神經(jīng)系統(tǒng)　　植物神經(jīng)系統(tǒng)：交感神經(jīng)興奮，升糖激素釋放增大，血糖升高；副交感神經(jīng)（迷走神經(jīng)）興奮時，如餐后血糖，升高**迷走神經(jīng)可引起胰島素分泌增大，血糖下降；中樞神經(jīng)；神經(jīng)肽。
3.內(nèi)分泌激素　　胰島激素：胰升血糖素、生長抑素；胃腸激素：胰泌素、膽囊收縮素、胃泌素、抑胃肽；其它升糖激素：生長激素、糖皮質(zhì)激素、兒茶酚胺等
4.藥物：如離子通道活性劑－鉀離子通道激動劑：如多種降壓藥、長壓定、利尿劑；鉀離子通道阻滯劑：如磺脲藥；鈣離子通道激動劑；鈣離子通道阻滯劑：如心痛定、尼莫的平、尼群的平等。
5.其它：饑餓：糖代謝減慢，胰島素分泌減少；運動：使外周組織對胰島素的敏感性增強，胰島素分泌減少；年齡：衰老使胰島B細胞葡萄糖的反應性下降，胰島素快速反應遲鈍。

（七）胰島素生理效應

胰島素是人體的一種重要的合成激素，其主要作用是抑制分解、促進合成、降低血糖。對碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的營養(yǎng)成分均有重要的促進存儲作用。
1.糖代謝效應 促進葡萄糖進入細胞，增強葡萄糖激酶和己糖激酶的活性而促進葡萄糖磷酸化誘導磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和丙酮酸脫氫酶活性，進而促進葡萄糖的酵解和氧化。 促進肝糖元合成酶的活性，增強己糖合成肝糖原和肌糖原的能力，同時抑制糖異生作用，使脂肪分解以及甘油、乳酸、氨基酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖的能力下降。
2、脂代謝效應 對于脂肪代謝來說，胰島素能夠促進脂肪的合成，抑制脂肪分解，從而達到降低甘油三酯、膽固醇、低密度脂蛋白及游離脂肪酸。抑制脂肪酸及氨基酸向酮體轉(zhuǎn)化，加速酮體利用，降低血酮。
3.蛋白質(zhì)代謝效應促進氨基酸通過細胞膜進入細胞，并促進合成蛋白質(zhì)的mRNA的生成，從而使蛋白質(zhì)的生成增加，分解減少。

（八）胰島素的代謝與清除

不與血漿蛋白，但能同胰島素抗體結(jié)合而使血漿胰島素的總用時間延長。主要在肝臟及腎臟清除：清除比率肝：腎：周圍組織為6：3：2。流經(jīng)肝臟的胰島素約有 40%～60%被提取并被代謝分解，其余的胰島素經(jīng)過肝臟進入體循環(huán)。周圍動脈中的胰島素的濃度約為門靜脈血中濃度的1/2～1/3。成人胰島素合成量約為48u/d。

    胰島素的分類

藥用胰島素種類
1.動物胰島素。豬胰島素；牛胰島素。
2.人胰島素。半生物合成人胰島素；基因重組人胰島素。
3.胰島素類似物。

我國臨床常用的胰島素制劑  

（五）胰島素類似物的特點

1.共同特點　　作為藥用的確胰島素均為含鋅的六聚體，吸收和代謝比單體胰島素慢；胰島素B鏈第28位是容易聚合的關(guān)鍵部位田28是脯氨酸），采用基 因技術(shù)將其替換成其他氨基酸（如天門冬氨酸或賴氨酸），使其表現(xiàn)出單體胰島素的特性——與鋅離子的親和力較低，吸收快，代謝快，作用時間短。

2.胰島素類似物諾和銳的特性　　獨特的人胰島素類似物，使用基因技術(shù)重組而成，B28位的脯氨酸（Pro）被天門冬氨酸（Asp）所替代，減少六聚體聚合反應，比常規(guī)胰島素吸收更為迅速，可以安全有效地應用于CSII。

3.胰島素類似物憂必樂的特性　　結(jié)構(gòu)：B鏈的28和29的Prolys調(diào)換位置，結(jié)果：起效快。由6聚體變?yōu)閱误w的速度加快，吸收加快。

4.速效胰島素類似物的優(yōu)點　　較低的餐后1小時和2小時血糖.如果可能代替胰島素，可獲得更好的降低HbAlc的效果，較少發(fā)生低血糖，更靈活的生活方式，在胰島素泵中使用，較普通胰島素對血糖的控制更有效。

5.慢作用長效胰島素類似物　　Detemir，Gtargin可與血液循環(huán)中的白蛋白結(jié)合，循環(huán)于血液中，并可于細胞胰島素受體結(jié)合，同時脫離白蛋 白。Detemir，也可于靶組織中的白蛋白結(jié)合。上述Detemir-白蛋白復合物延長了其半衰期（約14小時），與NPH相似。臨床多用于睡前注射， 控制基礎血糖，而不易引起低血糖。

     糖尿病胰島素治療

　　（一）胰島素治療的目的 　　

    ①預防嚴重代謝紊亂 ②預防長期的大血管和微血管并發(fā)癥 ③緩解高血糖引起的癥狀 ④避免頻繁的低血糖發(fā)生 ⑤提高生活質(zhì)量，延長壽命。