基本資料
藥物名稱:高血糖素
英文名稱:G1UCagonum
中文別名:胰高糖素、升血糖素
英文別名:HGF、Gluk-agon
藥物類別:胰島素及其他影響血糖藥
規格:針劑高血糖素:每支1mg、10mg
生物性質
高血糖素glucagon亦稱增 血糖素或抗胰島素或 胰島素B。它是伴隨胰島素由脊椎動物 胰臟的胰島α細胞分泌的一種激素。與胰島素相對抗,起著增加血糖的作用。於1953年,被分離沉澱而取得結晶。它是以N-末端組氨酸為起點,C末端 蘇氨酸為終點的29個 胺基酸殘基組成的一條 單鏈肽(分子量約為3500),分子內不具有S-S鍵,在這一點上,完全不同於胰島素。該化合物的結構已由最近的化學合成所肯定。高血糖素的作用初期過程是與存在於 靶細胞細胞膜上的受體進行特異性結合,將腺苷酸環化酶活化, 環式AMP成為第二信使活化磷酸化酶,促進糖原分解。
人胰高血糖是由29個胺基酸組成的 直鏈多肽,分子量為3485,它也是由一個大分子的前體裂解而來。胰高血糖在血清中的濃度為50-100ng/L,在 血漿中的半衰期為5-10min,主要在肝滅活, 腎也有降解作用。
功用作用
高血糖素的作用與 胰島素的作用相反,胰高血糖素是一種促進分解代謝的 激素。胰高血糖素具有很強的促進糖原分解和糖異生作用,使血糖明顯升高,1mol/L的激素可使3×106mol/L的葡萄糖迅速從 糖原分解出來。胰高血糖素通過cAMP-PK系統,激活 肝細胞的磷酸化酶,加速糖原分解。糖異生增強是因為 激素加速胺基酸進入肝細胞,並激活糖異生過程有關的酶系。胰高血糖素還可激活 脂肪酶,促進脂肪分解,同時又能加強脂肪酸氧化,使 酮體生成增多。胰高血糖素產生上述代謝效應的靶器官是肝,切除肝或阻斷 肝血流,這些作用便消失。
另外,胰高血糖素可促進胰島素和 胰島生長抑素的分泌。藥理劑量的胰高血糖素可使 心肌細胞內cAMp含量增加,心肌收縮增強。
高血糖素也可以叫做胰高糖素、升血糖素,其性狀為白色細微結晶性粉末;無臭,無味。高血糖素系由胰腺,-細胞分泌的一種多肽激素人工合成。目前藥用品均系從牛、豬等胰臟中提取。
高血糖素的作用原理是高血糖素的作用與胰島素的作用相反,胰高血糖素是一種促進分解代謝的激素。胰高血糖素具有很強的促進糖原分解和糖異生作用,使血
糖明顯升高,胰高血糖素通過系統,激活肝細胞的磷酸化酶,加速糖原分解。糖異生增強是因為激素加速胺基酸進入肝細胞,並激活糖異生過程有關的酶系。胰高血
糖素還可激活脂肪酶,促進脂肪分解,同時又能加強脂肪酸氧化,使酮體生成增多。胰高血糖素產生上述代謝效應的靶器官是肝,切除肝或阻斷肝血流,這些作用便
消失。
分泌調節
影響胰高血糖素分泌的因素很多, 血糖濃度是重要的因素。血糖降低時,胰高血糖素胰分泌增加;血糖升高時,則 胰高血糖素分泌減少。胺基酸的作用與葡萄糖相反,能促進胰高血糖素的分泌。 蛋白餐或靜脈注入各種胺基酸均可使胰高血糖素分泌增多。血中胺基酸增多一方面促進胰島素釋放,可使血糖降低,另一方面還能同時刺激胰高血糖素分泌,這對防止 低血糖有一定的生理意義。胰島素可通過降低血糖間接刺激胰高血糖素的分泌,但 B細胞分泌的胰島不比和 D細胞分泌的生長抑素可直接作用於鄰近的 A細胞,抑制胰高血糖素的分泌。
胰島素與胰高血糖素是一對作用相反的激素,它們都與 血糖水平之間構成負反饋調節環路。因此,當機體外於不同的功能狀態時,血中胰島素與胰高血糖素的摩爾比值(I/G)也是不同的。一般在隔夜空腹條件下, I/G比值為2.3,但當飢餓或長時間運動時,比例可降至0.5以下。比例變小是由於胰島素分泌減少與胰高血糖素分泌增多所致,這有利於 糖原分解和 糖異生,維持血糖水平,適應心、腦對 葡萄糖的需要,並有利於脂肪分解,增強脂肪酸氧化供能。相反,在攝食或糖負荷後,比值可升至10以上,這是由於胰島素分泌增加而胰高血糖素分泌減少所致。在這種情況下, 胰島不比的作用占優勢。
相關研究
美國和 瑞典科學家聯合在《細胞—代謝》(CellMetabolism)上發表封面文章,證實人類 胰島α細胞能表達一種對於胰高血糖素的釋放非常關鍵的促 離子型谷氨酸受體(ionotropicglutamatereceptoriGluRs)。血糖穩態(glucosehomeostasis)的一個重要特徵是胰島 α細胞有效的釋放胰高血糖素(glucagon),胰高血糖素又被稱為抗胰島素或是胰島素B。人類胰高血糖素是以N-末端組氨酸為起點,C-末端 蘇氨酸為終點的29個胺基酸組成的一條 單鏈肽,分子量為3485。其主要作用是對抗胰島素,起著使血糖增加的作用。然而目前,科學家對於調節胰高血糖素分泌過程的分子學機制還知之甚少。
實驗中,研究人員分析了 谷氨酸鹽(glutamate)作為正向 自分泌信號在人類、 猴子、小鼠胰島的胰高血糖素釋放過程中的作用。結果發現,谷氨酸鹽的正反饋極大的促進了胰高血糖素的分泌,而一旦 血糖濃度上升,胰高血糖素的分泌就會受到胰島素以及 鋅離子或是γ-氨基丁酸(GABA)的限制。
血糖濃度的下降能促使 胰島α細胞釋放谷氨酸鹽。谷氨酸鹽接著作用於 AMPA和kainate型的促 離子型谷氨酸受體,並使得細胞膜去極化,鈣離子通道被打開,最終使得 細胞質中的自由鈣離子濃度增加,從而促進胰高血糖素的釋放。在小鼠的活體實驗中,阻礙促離子型谷氨酸受體將會降低胰高血糖素的釋放,並加劇 胰島素導致的血糖過低症狀。因此, 谷氨酸鹽的自分泌反饋環路使得胰島α細胞具有了有效加強自身分泌活性的能力,這是在任何生理條件下保證充足的胰高血糖素釋放不可或缺的先決條件。