胰島素簡介

胰島素是由胰臟內(nèi)的胰島β細(xì)胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如葡萄糖、乳糖、核糖、精安酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素。胰島素是機(jī)體內(nèi)*降低血糖的激素，同時促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成。外源性胰島素主要用來糖尿病治療。

胰島素發(fā)現(xiàn)過程

胰島素于1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.貝斯特首先發(fā)現(xiàn)。1922年開始用于，使過去不治的糖尿病患者得到挽救。腎病檢測研究所主治直至80年代初，用于的胰島素幾乎都是從豬、牛胰臟中提取的。不同動物的胰島素組成均有所差異，豬的與人的胰島素結(jié)構(gòu)zui為相似，只有B鏈羧基端的一個氨基酸不同。80年代初已成功地運(yùn)用遺傳工程技術(shù)由微生物大量生物試劑人的胰島素，并已用于。

1955年英國F.桑格小組測定了牛胰島素的全部氨基酸序列，開辟了人類認(rèn)識蛋白質(zhì)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的道路。1965年9月17日，中國科學(xué)家人工合成了具有全部生物活力的結(jié)晶牛胰島素，它是*個在實驗室中用人工方法合成的蛋白質(zhì)，稍后美國和聯(lián)邦德國的科學(xué)家也完成了類似的工作。

70年代初期，英國和中國的科學(xué)家又成功地用X射線衍射方法測定了豬胰島素的立體結(jié)構(gòu)。這些工作為深入研究胰島素分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。人們用化學(xué)全合成和半合成方法制備類似物，研究其結(jié)構(gòu)改變對生物功能的影響；進(jìn)行不同種屬胰島素的比較研究；研究異常胰島素分子病，即由于胰島素基因的突變使胰島素分子中個別氨基酸改變而產(chǎn)生的一種分子病。這些研究對于闡明某些糖尿病的病因也具有重要的實際意義。

*代胰島素-動物胰島素

1921年弗雷德里克·班丁（Frederick Banting）與約翰·麥克勞德（John Macleod）合作成功提取到了胰島素，不同種族哺乳動物（人、牛、羊、豬等）的胰島素分子的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)稍有差異，其中豬胰島素與人的zui為接近。動物胰島素是zui早應(yīng)用于糖尿病治療的胰島素注射制劑，一般是豬胰島素，豬胰島素與人胰島素存在1至4個氨基酸的不同，因此容易發(fā)生免疫反應(yīng)，注射部位皮下脂肪或增生，胰島素過敏反應(yīng)，并且由于其免疫原性高，容易反復(fù)發(fā)生高血糖和低血糖，容易出現(xiàn)胰島素抵抗。

第二代胰島素-人胰島素

20世紀(jì)80年代，人們通過基因工程（重組DNA）(轉(zhuǎn)基因）酵母（啤酒酵母.畢赤酵母或漢遜酵母）或重組中國倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO）表達(dá)出高純度的合成人胰島素，其結(jié)構(gòu)和人體自身分泌的胰島素一樣。

對比動物胰島素，人胰島素較少發(fā)生過敏反應(yīng)或者胰島素抵抗，所以皮下脂肪的現(xiàn)象也隨之減少；由于人胰島素抗體少，所以注射量比動物胰島素平均減少30%；人胰島素的穩(wěn)定性高于動物胰島素，常溫25℃左右常溫可保存人胰島素4周。

在起效時間、峰值時間、作用持續(xù)時間上不能模擬生理性人胰島素分泌模式。需在餐前30分鐘注射、有較高的夜間低血糖風(fēng)險。

第三代胰島素-胰島素類似物

20世紀(jì)90年代末,在對人胰島素結(jié)構(gòu)和成分的深入研究中發(fā)現(xiàn),對肽鏈進(jìn)行修飾:利用基因工程技術(shù),改變胰島素肽鏈上某些部位的氨基酸組合;改變等電點(diǎn);增加六聚體強(qiáng)度;以鈷離子替代鋅離子;在分子中增加脂肪酸鏈,加大與白蛋白的結(jié)合,均有可能改變其理化和生物學(xué)特征,從而可研制出更適合人體生理需要的胰島素類似物(insulinsimilitude)。胰島素類似物可緊臨餐使用，也稱為餐時胰島素或*胰島素。

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