1、胰岛素和血糖,胰岛素,胰岛素( Insulin) Sir Frederick Grant Banting,1965年9月17日，首次在中国人工合成胰岛素。这也是世界上第一个蛋白质的全合成。这一成果促进了生命科学的发展，开辟了人工合成蛋白质的时代,胰岛素来源,1.猪、牛胰腺提取2.人基因在大肠杆菌表达，其纯化产品与人胰岛素无区别，也称为人胰岛素3.用苏氨酸取代猪胰岛素第30位的丙氨酸获得人胰岛素猪、牛 胰岛素化学结构相似，仅个别氨基酸不同，猪胰岛素与人的胰岛素较接近，过敏性较少,胰岛素作用概述,胰岛素引发合成代谢同时抑制分解代谢 肌肉：促进葡萄糖摄取和糖原合成 脂肪：促进葡萄糖摄取和三酯酰甘油合
2、成同 时抑制脂肪分解 肝脏：促进肝糖原合成同时抑制肝脏葡萄糖 释放胰岛素增强基因表达，促进细胞生长，抑制细胞凋亡,胰形态细长，分为头、颈、体、尾四部分胰头部宽大被十二指肠包绕,胰腺的形态结构,胰体横跨下腔静脉和主动脉的前面。胰尾较细,伸向左上,至脾门后下方。,胰管位于胰腺内,与胰的长轴平行。主胰管起自胰尾,向右行收集胰小叶的导管，最后离开胰头与胆总管合并，共同开口于十二指肠大乳头。,胰腺的生理功能,外分泌功能：胰腺组织产生胰液 主要成分： 水、碳酸氢盐、消化酶 （以胰淀粉酶、胰脂肪 酶、胰蛋白酶为主）内分泌功能：胰岛细胞产生胰岛素、胰高 血糖素、生长抑素、促胃液 素、胰多肽、血管活性物质 等。
3、,胰岛简介,德国解剖系的学生Paul Langerhans首先于1869年在胰腺(pancreas)中发现胰岛（islet）的结构。现在已经证明胰岛具有非常重要的内分泌功能，大约占据胰腺总体积的23左右。胰岛是直径为100200nm的球形结构，一个正常健康的人的胰腺可拥有100万个胰岛。每个胰岛都具有独立的解剖结构，血流供应和神经分布。,胰岛的结构与功能（1）,一个典型的哺乳动物的胰岛含有几千个内分泌细胞 细胞，分泌胰岛素（insulin） 细胞，分泌胰高血糖素（glucagon） 细胞，分泌生长激素抑制素 （somatostatin） 胰腺多肽分泌细胞（pancreatic polypept
4、ide） 生长素分泌细胞（ghrelin）,胰岛的结构与功能（2）,不同物种的胰岛里面各种细胞的比例不同,小鼠胰岛 人胰岛 人胰岛电镜,（红色：细胞 绿色：细胞）,胰岛的结构与功能（3）,胰岛具有丰富的血流供应（高度血管化） 胰腺15的血流供应占胰岛总体积23的胰岛 每一个胰岛都具有单独的小动脉供血,前胰岛素与胰岛素的生物合成,葡萄糖诱导胰岛素分泌的时间过程,基础和进餐时的胰岛素分泌模式,胰岛素分泌模式,正常人(n=14)2型糖尿病(n=16),800700600500400300200100,胰岛素分泌(pmol/min),6a.m.,10a.m.,2p.m.,6p.m.,10p.m.,2a
5、.m.,6a.m.,时间,胰岛素分泌模式,正常人(n=14)2型糖尿病(n=16),800700600500400300200100,胰岛素分泌(pmol/min),6a.m.,10a.m.,2p.m.,6p.m.,10p.m.,2a.m.,6a.m.,时间,血糖及血糖调节,血糖的平衡,血糖,血浆中的葡萄糖称血糖其浓度的正常值一般在3.9-6.1mmol/L(80 120mg/dL),血糖的去路,血糖平衡来源和利用（去路）,80120mg/dl,食物中的糖类,肝糖元,脂肪等 非糖物质,血糖平衡的调节,血糖升高,胰高血糖素分泌增加,血糖的激素调节,胰岛素、胰高血糖素的作用,细胞,胰岛素,促进细胞
6、摄取葡萄糖并：（1）促进葡萄糖氧化分解（2）促进葡萄糖合成糖原（3）促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质,胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖，,细胞,胰高血糖素,促进肝糖原分解促进一些非糖物质转化为葡萄糖（使血糖水平升高）。,胰岛素与血糖的关系,相互协调、相互制约,体液调节：是指某些化学物质（激素、二氧化碳等）通过体液途径（血浆、淋巴、组织液）到达全身或局部的器官组织，从而引起这些器官组织产生相应的反应。内分泌腺分泌的激素是体内最重要的体液调节物质。,血糖的体液调节,血糖含量的体液调节模式图,血糖的神经调节,胰岛B细胞分泌胰岛素,血糖升高,下丘脑的另一区域,血糖降低,下丘脑的某一区域
7、,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,肾上腺分泌肾上腺素,1.调节血糖的激素主要有 胰高血糖素 肾上腺素 肾上腺糖皮质激素 甲状腺激素 生长激素 胰岛素2.血糖平衡是神经和体液共同调节的结果 3.在血糖调节过程中胰岛、肝脏、肾上腺起到了重要作用, 降低血糖,总结,血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，保持人体的健康，有着非常重要的意义。,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,酶,血糖含量过低：头晕、心慌、四肢无力，严重时导致死亡。血糖含量过高：超过肾脏重吸收能力，从肾脏排出，形成糖尿，营养流失。,血糖平衡的意义：,只有当血糖含量超过了肾糖阈，超过了肾小管的重吸收能力时，
8、才会有一部分葡萄糖随尿排出。,肾糖阈 肾脏所能保持的最高血糖含量（160180 mg/dL）,肾脏对血糖平衡的调节起到一定的作用,影响血糖变化的因素,饮食因素 蛋白质、脂肪可转化为葡萄糖激素因素 升糖激素与降糖激素药物因素 交感神经兴奋药、雌激素、口服避孕药等可升高血糖 阿司匹林、土霉素等可降低血糖其他因素 发育期、青春期、月经期、妊娠期、感染等影响血糖,糖尿病的病因、症状与诊断标准,糖尿病的发病原因,引发1型糖尿病的原因,遗传因素 第六对染色体人主要组织相容性复合体环境因素 病毒感染、化学物质、饮食因素自身免疫 细胞免疫：胰岛内淋巴细胞浸润外周血中CD4/CD8比例增高 体液免疫：IAA、I
9、CA、GAD、IL-1浓度增高,引发2型糖尿病的原因,遗传因素 有糖尿病家族史其糖尿病的易感性增加肥胖因素 肥胖者患糖尿病的概率是体重正常者的2倍饮食因素 营养过于丰富或不健康饮食生活方式因素 忽略运动，睡眠不足，作息无规律心里因素 精神紧张、抑郁、悲伤、烦躁使体内应激性激素分泌增加，进而造成高血糖,自身激素对血糖变化的影响（1）,激素对血糖的影响取决于人体本身,精神紧张情绪骤然变化高烧剧烈疼痛休克,胰高血糖素肾上腺素儿茶酚胺,胰岛素分泌,血糖水平升高,自身激素对血糖变化的影响（2）,激素的周期性分泌,肾上腺皮质激素,夜间分泌水平最低,凌晨4点分泌量增加,上午8点分泌达到高峰,分泌缓慢下降,测
10、定空腹血糖,胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗,升高,自身激素对血糖变化的影响（3）,激素分泌水平与自主神经系统有关,自主神经系统,交感神经,副交感神经,肾上腺激素分泌,胰岛素水平,血糖水平,胰岛素水平,血糖水平,糖尿病诊断标准,无糖尿病症状，不同时间测定两次血糖，均符合以下标准之一 任意时间血浆葡萄糖水平11.1mmol/l(200mg/dl) 或 空腹血浆葡萄糖(FPG)水平7.0mmol/l(126mg/dl) 或 口服葡萄糖耐量试验（OGTT）中，2hPG水平 11.1mmol/l(200mg/dl)糖尿病症状+上述标准之一,糖尿病诊断标准,口服葡萄糖耐力测试（OGTT）试验,早餐空腹取血(空
11、腹8-14小时后），取血后于5分钟内服完溶于250-300ml水内的无水葡萄糖75克（如用1分子结晶水葡萄糖，则为82.5克）试验过程中不喝任何饮料、不吸咽、不做剧烈运动，无需卧床从口服第一口糖水时计时，于服糖后30分钟、1小时、2小时及3小时取血（用于诊断可仅取空腹及2小时血）血标本置于含0.1ml氟化钠（6%）/草酸钠（3%）（烘干）抗凝管中，搓动混匀后置于0-4立即或尽早分离血浆及测定血糖（不应超过3小时）试验前3日每日碳水化合物摄入量不少于150克试验前停用影响OGTT的药物如避孕药、利尿剂、-肾上腺能阻滞剂、苯妥因纳、烟酸3-7天，服用糖皮质激素者不作OGTT,糖调节受损（Impai
12、red Glucose Regulation，IGR),IFG：空腹血糖受损 IGT：糖耐量受损 DM: 糖尿病,IGR（IFG、IGT）的血糖诊断标准,血糖浓度(mmol/L(mg/dl),血浆,全血,7.0(126)11.1(200),6.1(110)11.1(200),6.1( 110)10.0(180),糖尿病 空腹 或 负荷后2小时 或 两者,7.0(126)7.8(140) -11.1(200),6.1(110)7.8(140) -11.1(200),6.1(110)6.7(120) -10.0(180),糖耐量受损(IGT) 空腹(如行检测) 及 负荷后2小时,6.1(110)
13、-7.0(126)7.8(140),5.6(100) -6.1(110)7.8(140),5.6(100) 6.7(120),空腹血糖受损(IFG) 空腹 及 负荷后2小时(如行检测),6.1(110)7.8(140),5.6(100)7.8(140),5.6(100)6.7(120),正常 空腹 负荷后2小时,静脉,毛细血管,静脉,-6.1(110),血浆（plasma）,血细胞 （blood cells）,红细胞 (erythrocyte),血小板 (thrombocyte),白细胞 (leukocyte),血液的组成,3000转/分 离心30分钟,血细胞比容（hematocrit） 血细
14、胞在全血中所占的容积百分比。正常值 男： 4050 女： 3748 新生儿 ：55,血浆组分,血浆,糖化血红蛋白是人体血液中红细胞内的血红蛋白与血糖结合的产物,1958年首次从其他类型的血红蛋白中分离出来1968年被分类为一种糖蛋白1969年发现糖尿病患者体内数量增加,糖化血红蛋白,血糖,血红蛋白,糖化血红蛋白,ADA（美国糖尿病学会）建议糖化血红蛋白控制在小于7%，IDF（国际糖尿病联盟）建议糖化血红蛋白控制标准为小于6.5%，目前我国将糖尿病患者糖化血红蛋白的控制标准定为6.5%以下。,糖化血红蛋白与血糖浓度成正比，且保持120天左右，反映过去120天内的平均血糖水平,糖化血红蛋白（HbA1c）,2 型糖尿病的阶段,细胞功能(%),餐后高血糖,糖耐量异常,型糖尿病第一阶段,型糖尿病第二阶段,型糖尿病第三阶段,25,100,75,0,50,-12,-10,-6,-2,0,2,6,10,14,离确诊时间（年）,自然病程,病因,正常糖耐量,IGTIFGIGR,糖尿病,致残死亡,血 管 损 害,IFG：空腹血糖受损IGT：糖耐量异常IGR：血糖调节受损,胰岛素抵抗,肝糖生成,内源性胰岛素,餐后血糖,空腹血糖,内源性胰岛素, 4 7 年 ,“诊断糖尿病”,显性糖尿病,微血管,大血管,2型糖尿病糖尿病的自然病程,IGT,
