胰高血糖素功能与反调节激素
胰高血糖素是胰岛素的主要反调节激素,当血糖下降时由胰腺α细胞分泌。它主要作用于肝脏,通过分解糖原和刺激糖异生来动员葡萄糖,从而保护身体免受低血糖症的影响。胰高血糖素与其他反调节激素(肾上腺素、皮质醇和生长激素)共同作用,确保大脑在禁食和应激期间获得稳定的葡萄糖供应。
Definition
胰高血糖素是由胰腺α细胞分泌的一种肽类激素,主要通过刺激肝脏糖原分解和糖异生来升高血糖;反调节激素是一组对抗胰岛素并防御低血糖症的激素(胰高血糖素、肾上腺素、皮质醇、生长激素)。
Scope
本主题涵盖胰高血糖素的合成和α细胞分泌、其在肝脏中的糖原分解和糖异生作用、对抗胰岛素的反调节激素的更广泛系统,以及α细胞功能失调在高血糖症中的作用。它还将胰高血糖素原衍生的肽GLP-1置于葡萄糖调节的背景下。这是一份关于正常生理学的参考教育性说明,不提供临床指导。
Core questions
- α细胞如何以及何时分泌胰高血糖素?
- 胰高血糖素如何在肝脏水平升高血糖?
- 哪些其他激素作为胰岛素的反调节剂,它们有何不同?
- 胰岛素与胰高血糖素的比例如何决定身体的代谢方向?
- 胰高血糖素分泌失调如何导致高血糖症?
Key concepts
- α细胞和胰高血糖素分泌
- 肝糖原分解
- 糖异生
- 反调节激素(肾上腺素、皮质醇、生长激素)
- 胰岛素与胰高血糖素的比例
- 防御低血糖症
- 胰高血糖素原和GLP-1
Key theories
- 血糖控制的双激素和以胰高血糖素为中心的观点
- 血糖取决于胰岛素和胰高血糖素之间的平衡,而不仅仅是胰岛素;在这种观点中,过量或未充分抑制的胰高血糖素驱动肝脏葡萄糖输出,是高血糖症的主要促成因素,补充了传统的胰岛素缺乏模型。
Mechanisms
当血糖下降时,α细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素与肝脏胰高血糖素受体结合,并通过cAMP依赖性级联反应,刺激糖原分解(糖原分解)和新葡萄糖合成(糖异生),从而升高血糖。因此,胰高血糖素与胰岛素作用相反,胰岛素与胰高血糖素的比例决定了肝脏是储存还是释放葡萄糖。其他反调节激素增强了这种防御作用:肾上腺素迅速动员葡萄糖并限制胰岛素分泌,而皮质醇和生长激素则有助于缓慢而持续的升高。胰高血糖素原基因还在肠道中产生GLP-1,后者反过来增强葡萄糖依赖性胰岛素分泌(Dunning & Gerich, 2007; Holst, 2007)。
Clinical relevance
胰高血糖素和反调节功能紊乱具有重要的临床意义:不适当的高胰高血糖素或未受抑制的胰高血糖素导致糖尿病高血糖症,而反调节受损则易导致危险的低血糖症,尤其是在胰岛素治疗的糖尿病患者中。胰高血糖素和相关的GLP-1系统是代谢研究的重点。本条目描述了生理学和功能失调的基础,仅供教育参考,不用于诊断或治疗(Unger & Cherrington, 2012; Mueller et al., 2019)。
History
胰高血糖素在20世纪20年代,即胰岛素发现后不久,被鉴定为胰腺提取物中的一种高血糖因子,后来被定位到α细胞。Roger Unger提出了葡萄糖调节的双激素概念,认为胰高血糖素过量是高血糖症的关键驱动因素。胰高血糖素原基因也能产生肠促胰岛素GLP-1的发现,拓宽了对胰高血糖素家族在葡萄糖控制中作用的理解(Unger & Cherrington, 2012; Holst, 2007)。
Debates
- 胰高血糖素过量对糖尿病高血糖症有多重要?
- 以胰高血糖素为中心的观点认为,不受限制的α细胞活性和肝脏葡萄糖输出是高血糖症的主要驱动因素,而另一些人则强调胰岛素缺乏和抵抗是主要的;这些贡献的相对权重仍在讨论中。
Key figures
- Roger Unger
- Alan Cherrington
- John Gerich
- Jens Juul Holst
- Daniel Drucker
Related topics
Seminal works
- unger-cherrington-2012
- dunning-gerich-2007
- holst-2007
Frequently asked questions
- 胰高血糖素有什么作用?
- 它升高血糖,主要通过向肝脏发出信号,分解储存的糖原并制造新的葡萄糖,这是身体在餐间和禁食期间防御低血糖的方式。
- 什么是反调节激素?
- 它们是与胰岛素作用相反并升高血糖的激素:胰高血糖素、肾上腺素(肾上腺素)、皮质醇和生长激素。它们共同作用以保护身体免受低血糖症的影响。