胰岛素有什么作用?
1921年,加拿大医生Best和British医生Cowan首次从牛甲状腺中分离到甲状腺素(thyroxine,T4),于1958年又发现了其代谢物三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine, T3) 。T3 和 T4 为含碘的芳香族类固醇激素,生理浓度下可通过血脑屏障进入中枢神经系统产生作用[6]。目前研究表明,T4 是细胞内主要的甲状腺激素形式,通过与其膜受体(Thyroid Receptor TRs)结合而启动信号转导通路,进而引起基因表达的变化;而T3 主要为细胞间或细胞表面激素,具有强烈的细胞膜刺激特性以及神经兴奋特性[7-9]。两者通过相似但并非完全相同的通路发挥生物效应。
2.1 胰岛素的作用机制 胰岛素是体内唯一一种胰岛素样生长因子 (insulin like growth factor,IGF);它是葡萄糖的主要储存及调节者,对糖、蛋白质和脂肪的代谢都有重要影响。胰岛素通过胰岛素受体(insulin receptor,IR)发挥作用。目前已知有四种胰岛素受体亚型,不同组织表达的胰岛素受体亚型可能有所不同。胰岛素通过其受体底物激酶(Insulin Receptor Substrate Proteins,IRS)传递信息给下游分子,最终实现其对靶细胞的生物学功能。
2.2 胰岛素的生理效应 葡萄糖是细胞最重要的供能物质,胰岛素的最主要生理作用就是降低血糖水平、调控葡萄糖摄取及利用。胰岛素还能调节蛋白、糖原和脂肪的代谢。
(一)降血糖,调节血脂 在低血糖发生时,胰岛素是唯一能够降低血糖的水平,恢复机体能量代谢的物质。对于高甘油三酯血症的患者,胰岛素可以抑制脂蛋白酶,减少外周组织对甘油三脂的吸收和利用,从而调节血脂。
(二)抗增生,促分化 胰岛素可以通过降低细胞因子如IL-6、IL-8的表达,从而抑制肝细胞增殖、促进肝细胞凋亡,起到保护肝脏的作用。胰岛素还可刺激胰腺β细胞合成和释放胰岛素样多肽(insulin like peptide, ILP)。 ILP与胰岛素受体相互作用,通过胰岛素受体底物途径控制细胞胰岛素敏感性,从而调节细胞的增殖和分化。胰岛素还可以通过增加肝糖产生、抑制胰高血糖素分泌等方式来升高血糖,以此维持正常的代谢调节。 除上述具体的作用途径以外,现在研究还发现胰岛素可以通过其他一些途径发挥代谢调节的功效,如通过自噬调节蛋白激酶活性等。