靶标解读|胰岛素Insulin

是一种由胰腺β细胞分泌的多肽类激素，作用于肝脏、肌肉和脂肪组织，在人体的糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢过程中发挥着重要作用^[1]。

详情介绍

结构

胰岛素是一种由51个氨基酸组成的多肽激素，分为A链和B链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条链通过两个二硫键连接在一起。这种结构使得胰岛素具有特定的空间构象，从而能够与细胞表面的受体特异性结合，发挥其生理作用^[2-4]。

来源

胰岛是胰腺内的一些细胞团，其中β细胞占胰岛细胞的大部分。当血糖升高时，β细胞被刺激，合成并释放胰岛素到血液中，以调节血糖水平^[1]。胰岛素是最重要的合成代谢激素，它的合成和作用在其身体不同器官中受到巧妙的调节。从胰腺β细胞的产生开始，到肝细胞部分清除，然后在血管内皮的传递及其在大脑、肌肉纤维和脂肪细胞（主要作用部位）的作用，最后在肾脏中被降解，如下图所示^[1-2]。

合成与分泌

胰岛素的成熟途径

在胰岛β细胞的细胞核中胰岛素基因的DNA序列被转录成mRNA；转移到细胞质中的核糖体上，翻译成前胰岛素原（Preproinsulin）；当它通过内质网和高尔基体传递时，被进一步加工修饰，最终以六聚体胰岛素/Zn²⁺晶体的形式储存在成熟的分泌颗粒中^[5-6]。

葡萄糖和代谢信号刺激胰岛素分泌

胰岛素的释放是由许多受体、通道、细胞内Ca²⁺储存、代谢信号和细胞骨架元件等调节的。例如，血糖升高后葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）进入胰岛β细胞，在胞内代谢产生的ATP会关闭膜上的ATP依赖性K⁺通道(KATP)，最终导致Ca²⁺通过依赖性Ca²⁺通道（VDCCs）进入，从而触发由SNARE蛋白复合体介导的胞外分泌^[7-9]。

生理功能^[10-13]

调节糖代谢

胰岛素能够作用于细胞表面的葡萄糖转运蛋白4（GLUT4），促进细胞摄取葡萄糖为细胞提供能量来源；在肝脏和肌肉细胞中，胰岛素促进糖原的合成，将多余的葡萄糖以糖原的形式储存起来，避免血糖过高；胰岛素可以抑制肝脏中的糖异生过程，减少葡萄糖的生成，从而降低血糖。

调节脂肪代谢

胰岛素能够促进脂肪细胞将葡萄糖转化为脂肪酸，并与甘油三酯结合形成脂肪储存起来。同时，它还能抑制脂肪分解，减少脂肪酸的释放到血液中，从而维持脂肪的储存状态。

调节蛋白质代谢

胰岛素可以促进氨基酸进入细胞，并且激活细胞内蛋白质合成的相关酶系，从而促进蛋白质的合成，这对于维持人体正常的生长发育和组织修复非常重要；它也可以抑制细胞内蛋白质的分解，减少氨基酸的释放，从而维持体内蛋白质的稳定。

临床应用^[10-13]

治疗糖尿病

1型糖尿病：1型糖尿病患者由于自身免疫等因素导致胰岛β细胞破坏，胰岛素分泌绝对不足。因此，患者需要终身注射外源性胰岛素来补充体内缺乏的胰岛素，以控制血糖水平，防止酮症酸中毒等急性并发症的发生。

2型糖尿病：2型糖尿病患者在疾病早期主要是由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌相对不足。随着病情进展，胰岛β细胞功能逐渐衰退，胰岛素分泌绝对不足。在这种情况下，也需要使用胰岛素治疗。

其他用途

还可用于纠正细胞内的钾缺失。因为胰岛素可以促进钾离子进入细胞内，当患者出现高钾血症等情况时，可以结合胰岛素和葡萄糖静脉注射来降低血钾水平。