胰岛的细胞组成及功能

胰岛的细胞组成及其功能

胰岛能分泌胰岛素与胰高血糖素等激素。人类的胰岛细胞按其染色与形态学特点,主要分为α细胞、β正常胰岛细胞、γ细胞及PP细胞。α细胞约占胰岛细胞的20%,分泌胰高血糖素;β细胞占胰岛细胞的60%-70%,分泌胰岛素;γ细胞占胰岛细胞的10%,分泌“生长抑素”;PP 细胞数量很少,分泌胰多肽。

胰岛素对人体的糖脂肪与蛋白质代谢都有影响,但对于糖代谢的调节作用尤为明显,胰岛素能够促进血液中的葡萄糖(血糖)进入组织细胞被储存与利用。缺乏胰岛素时,血糖难以被组织细胞摄取,糖的贮存与利用都将减少,这时血糖浓度如果过高,就会有一部分从尿液中排出,形成糖尿。如果就是因为胰岛素分泌不足导致,可以通过注射胰岛素制剂来治疗。

2生物学作用

胰岛素就是促进合成代谢、调节血糖稳定的主要激素。

1.对糖代谢的调节:胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取与利用,加速葡萄糖合成为糖原,贮存于肝与肌肉中,并抑制糖异生,促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮存于脂肪组织,导致血糖水平下降。胰岛素缺乏时,血糖浓度升高,如超过肾糖阈,尿中将出现糖,引起糖尿病。

2.对脂肪代谢的调节胰岛素促进肝合成脂肪酸,然后转运到脂肪细胞贮存。在胰岛素的作用下,脂肪细胞也能合成少量的脂肪酸。胰岛素还促进葡萄糖进入脂肪细胞,除了用于合成脂肪酸外,还可转化为α-磷酸甘油,脂肪酸与α-磷酸甘油形成甘油三酯,贮存于脂肪细胞中,同

时,胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减少脂肪的分解。胰岛素缺乏时,脂肪代谢紊乱,脂肪分解增强,血脂升高,加速脂肪酸在肝内氧化,生成大量酮体,由于糖氧化过程发生障碍,不能很好处理酮体,以致引起酮血症与酸中毒。

3.对蛋白质代谢的调节胰岛素促进蛋白质合成过程,其作用可在蛋白质合成的各个环节上:

①促进氨基酸通过膜的转运进入细胞;

②可使细胞核的复制与转录过程加快,增加DNA与RNA的生成;

③作用于核糖体,加速翻译过程,促进蛋白质合成;另外,胰岛素还可抑制蛋白质分解与肝糖异生。由于胰岛素能增强蛋白质的合成过程,所以,它对机体的生长也有促进作用,但胰岛素单独作用时,对生长的促进作用并不很强,只有与生长素共同作用时,才能发挥明显的效应。受体。胰岛素受体已纯化成功,并阐明了其化学结构。

3分泌调节

(1)血糖的作用血糖浓度就是调节胰岛素分泌的最重要因素,当血糖浓度升高时,胰岛素分泌明显增加,从而促进血糖降低。当血糖浓度下降至正常水平时,胰岛素分泌也迅速恢复到基础水平。在持续高血糖的刺激下,胰岛素的分泌可分为三个阶段:血糖升高5min内,胰岛素的分泌可增加约10倍,主要来源于B细胞贮存的激素释放,因此持续时间不长,5-10min后胰岛素的分泌便下降50%;血糖升高15min后,出现胰岛素分泌的第二次增多,在2-3h达高峰,并持续较长的时间,分泌速率也远大于第一相,这主要就是激活了B细胞胰岛素合成酶系,促进了

合成与释放;倘若高血糖持续一周左右,胰岛素的分泌可进一步增加,这就是由于长时间的高血糖刺激B细胞增生布引起的。

(2)氨基酸与脂肪酸的作用许多氨基酸都有刺激胰岛素分泌的作用,其中以精氨酸与赖氨酸的作用最强。在血糖浓度正常时,血中氨基酸含量增加,只能对胰岛素的分泌有轻微的刺激作用,但如果在血糖升高的情况下,过量的氨基酸则可使血糖引起的胰岛素分泌加倍增多。务右脂肪酸与酮体大量增加时,也可促进胰岛素分泌。

(3)激素的作用影响胰岛素分泌的激素主要有:

①胃肠激素,如胃泌素、促胰液素、胆囊收缩素与抑胃肽都有促胰岛素分泌的作用,但前三者就是在药理剂量时才有促胰岛素分泌作用,不像就是一引起生理刺激物,只有抑胃肽(GIP)或称依赖葡萄糖的促胰岛素多肽才可能对胰岛素的分泌起调节作用。GIP就是由十二指肠与空肠粘膜分泌的,由43个氨基酸组成的直链多肽。实验证明,GIP刺激胰岛素分泌的作用具有依赖葡萄糖的特性。口服葡萄糖引起的高血糖与GIP的分泌就是平行的,这种平行关系的绘双导致胰岛素的迅速而明显的分泌,超过了静脉注射葡萄糖所引起的胰岛素分泌反应,。有人给大鼠口吸取葡萄糖并注射GIP抗血清,结果使血中葡萄浓度升高,而胰岛素水平却没有明显升高,因此可以认为,在肠内吸收葡萄糖期间,GIP 就是小肠粘膜分泌的一种主要的肠促胰岛素因子。除了葡萄糖外,小肠吸收氨基酸、脂肪酸及盐酸等也能刺激GIP的释放。有人将胃肠激素与胰岛素分泌之间的关系称为“肠-胰岛轴”,这一调节作用具有重要的生理意义,使食物尚在肠道中时,胰岛素的分泌便已增多,为即将

从小肠吸收的糖、氨基酸与脂肪酸的利用做好准备;

②生长素、皮质醇、甲状腺激素以及胰高血糖素告示可通过升高血糖浓度而间接刺激胰岛素分泌,因此长期大剂量应用这些激素,有可能使B细胞衰竭而导致糖尿病;

③胰岛D细胞分泌的生长抑素至少可通过旁分泌作用,抑制胰岛素与胰高血糖的分泌,而胰高血糖素也可直接刺激B细胞分泌胰岛素。图11-22 胰岛细胞的分布及其分泌激素之间的相互影响→表示促进----→表示抑制GIH:生长抑素4.神经调节胰岛受迷走神经与交感神经支配。刺激迷起神经,可通过乙酰胆碱作用于M受体,直接促进胰岛素的分泌;迷走神经还可通过刺激胃肠激素的释放,间接促进胰岛素的分泌。交感神经兴奋时,则通过去甲肾上腺素作用于α2受体,抑制胰岛素的分泌。

4胰高血糖素

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人胰高血糖素就是由29个氨基酸组成的直链多肽,分子量为3485,它也就是由一个大分子的前体裂解而来。胰高血糖素在血清中的浓度为50-100ng/L,在血浆中的半衰期为5-10min, 主要在肝灭活,肾也有降解作用。

5分泌调节

影响胰高血糖素分泌的因素很多,血糖浓度就是重要的因素。血糖降低时,胰高血糖素胰分泌增加;血糖升高时,则胰高血糖素分泌减少。氨基酸的作用与葡萄糖相反,能促进胰高血糖素的分泌。蛋白餐或静脉

注入各种氨基酸均可使胰高血糖素分泌增多。血中氨基酸增多一方面促进胰岛素释放,可使血糖降低,另一方面还能同时刺激胰高血糖素分泌,这对防止低血糖有一定的生理意义。胰岛素可通过降低血糖间接刺激胰高血糖素的分泌,但B细胞分泌的胰岛不比与D细胞分泌的生长抑素可直接作用于邻近的A细胞,抑制胰高血糖素的分泌。胰岛素与胰高血糖素就是一对作用相反的激素,它们都与血糖水平之间构成负反馈调节环路。因此,当机体外于不同的功能状态时,血中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值(I/G)也就是不同的。一般在隔夜空腹条件下,I/G比值为2、3,但当饥饿或长时间运动时,比例可降至0、5以下。比例变小就是由于胰岛素分泌减少与胰高血糖素分泌增多所致,这有利于糖原分解与糖异生,维持血糖水平,适应心、脑对葡萄糖的需要,并有利于脂肪分解,增强脂肪酸氧化供能。相反,在摄食或糖负荷后,比值可升至10以上,这就是由于胰岛素分泌增加而胰高血糖素分泌减少所致。在这种情况下,胰岛不比的作用占优势。

7B细胞