胰島素

胰島素

胰島素（Insulin）是一種由胰臟分泌的蛋白質激素，在人體血糖調節中扮演關鍵角色。這種激素由胰島β細胞合成並分泌，主要功能是促進細胞對葡萄糖的攝取和利用，同時抑制肝糖原分解，從而達到降低血糖的效果。

胰島素的發現是醫學史上的重大里程碑，它不僅徹底改變了糖尿病治療方式，更開創了蛋白質激素研究的先河。1921年，加拿大科學家弗雷德里克·班廷（Frederick Banting）和查爾斯·貝斯特（Charles Best）首次成功分離出胰島素，並於1922年應用於臨床治療，拯救了無數糖尿病患者的生命。

胰島素是由51個氨基酸組成的蛋白質激素，分子量約為5808道爾頓。其化學結構特點如下：

1. 雙鏈結構：由A鏈（21個氨基酸）和B鏈（30個氨基酸）通過兩個二硫鍵連接而成

2. 前體形式：最初合成為前胰島素原（preproinsulin），經修飾後成為胰島素原（proinsulin）

3. 轉化過程：胰島素原在酶的作用下切除C肽（C-peptide），形成具有生物活性的胰島素

胰島素的生物合成受血糖濃度調控，當血糖升高時，β細胞會加速胰島素的合成與分泌。

胰島素在人體代謝中發揮多重重要作用：

糖代謝調節

• 促進肌肉、脂肪等組織細胞攝取葡萄糖

• 增強肝臟和肌肉中糖原的合成

• 抑制肝糖原分解為葡萄糖（糖原分解）

• 減少肝臟中糖異生作用（將非糖物質轉化為葡萄糖）

脂肪代謝影響

• 促進脂肪合成

• 抑制脂肪分解

• 減少酮體生成

蛋白質代謝作用

• 促進氨基酸進入細胞

• 增加蛋白質合成

• 抑制蛋白質分解

這些作用共同維持血糖穩定，確保機體能量供應平衡。

胰島素的分泌主要受以下因素調控：

1. 血糖濃度：是最重要的調節因素，血糖升高直接刺激β細胞分泌胰島素

2. 激素調節：

   • 腸促胰島素（如GLP-1）促進胰島素分泌

   • 生長激素、皮質醇等可間接影響分泌

3. 神經調節：

   • 迷走神經興奮促進分泌

   • 交感神經興奮抑制分泌

4. 其他因素：

   • 氨基酸（特別是精氨酸、亮氨酸）

   • 游離脂肪酸

   • 某些藥物（如磺脲類）

胰島素分泌呈脈衝式，基礎分泌與餐後分泌相結合，精確調節血糖水平。

糖尿病是由於胰島素分泌不足或作用障礙引起的代謝性疾病，主要分為：

1型糖尿病

• 胰島β細胞被自身免疫破壞

• 絕對缺乏胰島素

• 需終身依賴外源性胰島素治療

2型糖尿病

• 胰島素抵抗為主伴相對不足

• 或胰島素分泌缺陷為主伴抵抗

• 部分患者後期也需要胰島素治療

其他特殊類型糖尿病

• 如單基因糖尿病（MODY）

• 繼發性糖尿病等

胰島素治療是控制糖尿病的重要手段，尤其對1型糖尿病不可或缺。

臨床使用的胰島素製劑按作用時間可分為：

超短效胰島素

• 如門冬胰島素、賴脯胰島素

• 注射後10-15分鐘起效

• 作用高峰1-2小時

• 持續時間3-5小時

短效胰島素（常規胰島素）

• 注射後30分鐘起效

• 作用高峰2-4小時

• 持續時間6-8小時

中效胰島素

• 如NPH胰島素

• 注射後1-2小時起效

• 作用高峰4-12小時

• 持續時間18-24小時

長效胰島素

• 如甘精胰島素、地特胰島素

• 平穩作用無明顯高峰

• 持續時間達24小時以上

預混胰島素

• 短效與中效按比例混合

• 如30R、50R等

不同製劑滿足不同治療需求，醫師會根據患者情況個體化選擇。

胰島素治療需注意以下關鍵點：

1. 適應症：

   • 所有1型糖尿病

   • 2型糖尿病口服藥控制不佳

   • 妊娠糖尿病

   • 糖尿病急性併發症（如酮症酸中毒）

   • 圍手術期等特殊情況

2. 給藥方式：

   • 皮下注射（最常用）

   • 靜脈輸注（急症時）

   • 胰島素泵（持續皮下輸注）

   • 吸入式（特定情況下）

3. 劑量調整：

   • 根據血糖監測結果個體化調整

   • 考慮飲食、運動、應激等因素

   • 避免低血糖發生

4. 不良反應管理：

   • 低血糖（最常見）

   • 過敏反應

   • 注射部位脂肪萎縮或增生

   • 體重增加等

胰島素研究領域不斷取得新突破：

1. 新型胰島素類似物：

   • 更符合生理分泌模式

   • 作用時間更精準

   • 減少低血糖風險

2. 給藥技術革新：

   • 智能胰島素泵系統

   • 閉環人工胰腺

   • 無針注射裝置

   • 口服胰島素研發

3. 再生醫學方向：

   • 幹細胞分化胰島β細胞

   • 胰島移植技術改進

   • 免疫耐受誘導

4. 基因治療探索：

   • 基因修復技術

   • 胰島素基因調控

這些進展將為糖尿病患者帶來更安全、便捷、有效的治療選擇。

胰島素使用者需特別注意：

1. 正確儲存：

   • 未開封胰島素2-8℃冷藏

   • 已開封可室溫保存（一般不超過30天）

   • 避免冷凍或過熱

2. 注射技巧：

   • 定期輪換注射部位

   • 正確掌握注射角度和深度

   • 使用合適的針頭長度

3. 自我管理：

   • 規律監測血糖

   • 記錄胰島素劑量和反應

   • 識別和處理低血糖

4. 生活配合：

   • 保持飲食規律

   • 適度運動

   • 避免過度飲酒

   • 生病時特別關注血糖變化

正確使用胰島素是確保治療效果和安全的關鍵。

胰島素的發現和應用具有深遠影響：

1. 歷史里程碑：

   • 1921年：班廷和貝斯特成功分離胰島素

   • 1922年：首次用於人類糖尿病治療

   • 1923年：班廷和麥克勞德獲諾貝爾生理學或醫學獎

   • 1955年：桑格測定胰島素氨基酸序列（獲1958年諾貝爾化學獎）

   • 1965年：中國科學家首次人工合成牛胰島素

2. 社會意義：

   • 使糖尿病從致命疾病變為可控慢性病

   • 推動了內分泌學和分子生物學發展

   • 開創了生物製藥產業先河

   • 促進了全球糖尿病防治合作

胰島素的發現被譽為20世紀最偉大的醫學突破之一，至今仍在不斷造福人類健康。