胰岛素信号通路 Insulin Signaling(1)ppt课件
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胰岛素详解ppt课件
Asp
Pro
Thr Asp
Tyr
Phe
Phe
Gly
Arg
Glu Gly Cys
B30 Thr Lys B28
A21 Asn Cys Tyr
Val Leu
gly
Asn
Lie A1
Glu
Val
Leu
Glu
Gln
Gln Cys Cys Thr
Ser
Lie
Tyr Leu Cys Ser
Tyr Leu Ala Glu Val Leu His
Asn
Tyr
Ile Val
Glu Leu
Leu Ala
B30的苏氨
Glu
Gln
Glu
Gln Cys Cys Thr Ser
Tyr Leu Ile Cys Ser
Val 酸，在B29
Leu
的赖氨酸 His
Ser
Gly B1 Phe Val Asn Gln His Leu Cys
上连接了
des-threonine B30 myristilated = detemir
可编辑课件PPT
35
甘精胰岛素缓慢释放的机制
❖ 酸性溶液 (pH 4.0)
❖ 皮下(pH 7.4)注射后 沉淀析出
❖ 六聚体缓慢释放
Clear Solution pH4
pH 7.4
Precipitation
Dissolution
Hexamers 10-3 M
Dimers 10-5M
Monomers 10-8 M
酰化的十
可编辑课件PPT Karsholm & Ludvigsen. Receptor 1995;5:1-8.
胰岛素的应用ppt课件
胰岛素的运用 及血糖监测
山中医科大学第一医院 内分泌科 董进教授
胰岛素的构造
胰岛素是由51个氨基酸组成的双链多肽 激素
分子量为5734道尔顿 A链：21氨基酸;B链：30氨基酸 酸性，等电点为5.3 不同物种的胰岛素，氨基酸序列组成不
同
胰岛素的生物活性
胰岛素是一糖代谢，降低血糖
3〕 察看餐后高血糖的意义： 2型糖尿病早期由于根底胰岛素分泌尚可，表现为
空腹血糖正常；经糖负荷后表现为餐后高血糖。故应 重点察看餐后2小时血糖。
三. 自我监测的意义?
2. 低血糖
1〕 低血糖的缘由： 用胰岛素常规治疗的病人平均每周发生一 次病症
性低血糖，而强化治疗那么每周二次；糖尿 病伴有神
经病变，发生低血糖时缺乏相应的交感神经 兴奋的
尿病) 不能自觉低血糖的病人 特殊情况如：如痛性外周神经病变等
二. 自我监测的工程?
血糖监测
监测意义: 了解血糖控制趋势 认识导致高血糖或是低血糖的要素 评价食物,活动,疾病,压力或是药物对他
的糖尿病的影响 了解在他的治疗方案中哪些方面需求改
动
三. 自我监测的意义?
1. 高血糖
1) 高血糖的缘由：
把血糖测试结果作为有价值的糖尿病管理 工具,可以添加监测频率
假设病人知道血糖监测可以使他们每天觉 得良好, 病人会更加情愿监测
假设医护人员看到添加血糖监测的临床需 求目,他的:们建立会病更人加血糖情值愿和引本人荐觉添得加之间监的测关频系,率使病人
适当添加检测频率, 再根据测试结果采取行动, 每天获 得良好觉得 !!!
影响胰岛素释放的要素Ⅱ
内分泌要素 ◇胰岛激素：胰升血糖素、生长抑素
◇胃肠激素：胰泌素、胆囊收缩素、胃泌素、 抑胃肽
山中医科大学第一医院 内分泌科 董进教授
胰岛素的构造
胰岛素是由51个氨基酸组成的双链多肽 激素
分子量为5734道尔顿 A链：21氨基酸;B链：30氨基酸 酸性，等电点为5.3 不同物种的胰岛素，氨基酸序列组成不
同
胰岛素的生物活性
胰岛素是一糖代谢，降低血糖
3〕 察看餐后高血糖的意义： 2型糖尿病早期由于根底胰岛素分泌尚可，表现为
空腹血糖正常；经糖负荷后表现为餐后高血糖。故应 重点察看餐后2小时血糖。
三. 自我监测的意义?
2. 低血糖
1〕 低血糖的缘由： 用胰岛素常规治疗的病人平均每周发生一 次病症
性低血糖，而强化治疗那么每周二次；糖尿 病伴有神
经病变，发生低血糖时缺乏相应的交感神经 兴奋的
尿病) 不能自觉低血糖的病人 特殊情况如：如痛性外周神经病变等
二. 自我监测的工程?
血糖监测
监测意义: 了解血糖控制趋势 认识导致高血糖或是低血糖的要素 评价食物,活动,疾病,压力或是药物对他
的糖尿病的影响 了解在他的治疗方案中哪些方面需求改
动
三. 自我监测的意义?
1. 高血糖
1) 高血糖的缘由：
把血糖测试结果作为有价值的糖尿病管理 工具,可以添加监测频率
假设病人知道血糖监测可以使他们每天觉 得良好, 病人会更加情愿监测
假设医护人员看到添加血糖监测的临床需 求目,他的:们建立会病更人加血糖情值愿和引本人荐觉添得加之间监的测关频系,率使病人
适当添加检测频率, 再根据测试结果采取行动, 每天获 得良好觉得 !!!
影响胰岛素释放的要素Ⅱ
内分泌要素 ◇胰岛激素：胰升血糖素、生长抑素
◇胃肠激素：胰泌素、胆囊收缩素、胃泌素、 抑胃肽
《药理学》胰岛素 ppt课件
Type 3 diabetes mellitus 1、胰岛B细胞功能基因异常 2、胰岛素作用基因异常 3、胰腺外分泌疾病所致继发性糖尿病 4、药物和化学制剂诱导的糖尿病 5、内分泌疾病 6、感染 7、非常见型免疫介导性糖尿病 8、其他伴有糖尿病的遗传综合征
PPT课件 7
Type 4 diabetes mellitus 怀孕前并无糖尿病病史，妊娠时发现或 者发生的糖尿病。 怀孕前已有糖尿病史者，称为糖尿病合 并妊娠。
PPT课件
39
二、双胍类
苯乙双胍 (phenformin 苯乙福明，降糖灵)
二甲双胍 (metformin 甲福明，降糖片)
PPT课件
40
【药理作用】
对正常人无效，对胰岛功能无要求
1. 2. 3. 4. 5. 抑制葡萄糖在小肠的吸收； 加强葡萄糖的摄取和利用，促进肌肉无氧酵解； 抑制胰高血糖素的释放； 抑制糖异生； 提高靶组织对胰岛素的敏感性，或抑制胰岛素拮抗 物的作用； 6. 降低血浆LDL和VLDL的水平
PPT课件 35
2. 提高靶细胞对胰岛素敏感性（受体数目和结合力） 3. 减少胰岛素与血浆蛋白的结合，减慢肝的消除； 4. 促进生长抑素释放，抑制胰高血糖素释放
PPT课件
36
【临床应用】
用于单用饮食治疗不能控制，且胰岛功 能尚存的 NIDDM ；与胰岛素合用用于胰岛素 耐受的病人，可减少胰岛素用量。 氯磺丙脲可用于尿崩症与氢氯噻嗪合用可 增强疗效。
PPT课件
8
Diabetes Mellitus
【临床表现】 1、代谢紊乱综合症：胰岛素→高血糖→ 多饮,多食,多尿, 体重减轻； 2、急性并发症：高渗性非酮症糖尿病昏迷， 酮症酸中毒；
PPT课件
胰岛素PPT课件
⑤ IL-2能诱导T细胞增殖与分化，刺激T细胞分泌γ-干扰素， 增强杀伤细胞的活性，在调节免疫功能上具有重要意义。 临床上用于治疗一些免疫功能不全以及癌症的综合治疗， 另IL-2对创伤修复也有一定的作用。
胰岛素
17
胰岛素
18
1、IL-2结构与性质 ① 人IL-2前体由153个氨基酸残基组成，在分泌出细胞时，
⑤ 水溶液中胰岛素分子受pH、温度、离子强度的影响产生聚
合和解聚现象。在低胰岛素浓度的酸性溶液时呈单体状态。
锌胰岛素在pH=2的水溶液中呈二聚体，聚合作用随pH升
高而增加，在pH=4-7时聚合成不溶性无定形沉淀。在高浓
度锌的溶液中，pH6～8时胰岛素溶解度急剧下降 ，pH大
于9时解聚并由于单体结构胰改岛素变而失活。
5
⑥ 在pH=2的酸性水溶液中加热至80-100度，可发生聚合而 转变为无活性的纤维状胰岛素，如及时用冷0.05mol/L氢 氧化钠处理，仍可恢复为有活性的胰岛素结晶。
⑦ 具有蛋白质的各种特殊反应；胰岛素能被胰岛素酶、胃 蛋白酶、糜蛋白酶等蛋白水解酶水解而失活。
⑧ 多种还原剂如硫化氢、甲酸、醛、醋酐、硫代硫酸钠、 维生素C及多种重金属等都能使胰岛素分子中二硫键被 还原、游离氨基被酰化游离羧基被酯化和肽键水解而导 致胰岛素失活。
胰岛素
14
1、结构和性质 ① 人的生长素是由一条191个氨基酸的多肽链所构成的蛋
白质，分子中有两个二硫键，相对分子量21700.等电点 4.9. ② 胰岛素N端的1-134氨基酸肽链段位活性所必需，C端的 一段可能起保护作用，使生长素在血液循环中不致被酶 所破坏。
③ 人生长激素分子相对稳定，冰冻下活性可保持数年。
胰岛素
10
4、胰岛素制剂 新剂型：眼用膜剂、鼻腔给药的气雾剂、直肠用 栓剂以及口服的脂质体、微囊、乳剂等。
胰岛素
17
胰岛素
18
1、IL-2结构与性质 ① 人IL-2前体由153个氨基酸残基组成，在分泌出细胞时，
⑤ 水溶液中胰岛素分子受pH、温度、离子强度的影响产生聚
合和解聚现象。在低胰岛素浓度的酸性溶液时呈单体状态。
锌胰岛素在pH=2的水溶液中呈二聚体，聚合作用随pH升
高而增加，在pH=4-7时聚合成不溶性无定形沉淀。在高浓
度锌的溶液中，pH6～8时胰岛素溶解度急剧下降 ，pH大
于9时解聚并由于单体结构胰改岛素变而失活。
5
⑥ 在pH=2的酸性水溶液中加热至80-100度，可发生聚合而 转变为无活性的纤维状胰岛素，如及时用冷0.05mol/L氢 氧化钠处理，仍可恢复为有活性的胰岛素结晶。
⑦ 具有蛋白质的各种特殊反应；胰岛素能被胰岛素酶、胃 蛋白酶、糜蛋白酶等蛋白水解酶水解而失活。
⑧ 多种还原剂如硫化氢、甲酸、醛、醋酐、硫代硫酸钠、 维生素C及多种重金属等都能使胰岛素分子中二硫键被 还原、游离氨基被酰化游离羧基被酯化和肽键水解而导 致胰岛素失活。
胰岛素
14
1、结构和性质 ① 人的生长素是由一条191个氨基酸的多肽链所构成的蛋
白质，分子中有两个二硫键，相对分子量21700.等电点 4.9. ② 胰岛素N端的1-134氨基酸肽链段位活性所必需，C端的 一段可能起保护作用，使生长素在血液循环中不致被酶 所破坏。
③ 人生长激素分子相对稳定，冰冻下活性可保持数年。
胰岛素
10
4、胰岛素制剂 新剂型：眼用膜剂、鼻腔给药的气雾剂、直肠用 栓剂以及口服的脂质体、微囊、乳剂等。
胰岛素信号转导与糖尿病ppt课件
Liver Kidney GLUT 2 Intestine Pancreatic β-cell.
High Km (15–20 mM). Allows intracellular and extracellular glucose to equilibrate across membrane.
11
GLUT 3 Brain
16
胰岛素的作用
Gluconeogenesis
17
18
1.3 血糖浓度对胰岛素分泌的调节 血糖浓度是调节胰岛素分泌最重要的因素
•血糖浓度升高，刺激胰岛β细胞分泌胰岛素 •血糖浓度持续(30min)升高时，刺激胰岛β细胞
合成胰岛素 •长时间(1周)血糖浓度升高，刺激胰岛β细胞增
生 •胰岛β细胞膜上有一种特殊的葡萄糖转运体
一的降血糖的激素。 ·体循环中胰岛素的半寿期(T1/2)约3~5min ·还参与脂肪和蛋白质代谢调节。 ·是一种促进合成代谢的激素
41. 1 胰岛素的合成与分泌前 胰岛 素 原胰岛素原 胰岛素
信号肽
C肽
分泌颗粒
门静脉
靶器官
50~60%
胰岛素
40~45%
灭活
5
胰 岛 素 分 泌
6
1.2 胰岛素的生理作用
Muscle GLUT 4 adipose
tissue
GLUT 5 Jejunum
Low Km (<1 mM) compared with GLUT2. Allows preferential uptake in hypoglycemia.
Medium Km (2.5–5 mM). Insulin recruits transporters from intracellular stores increasing glucose uptake.
药理学第二十八章胰岛素及降血糖药ppt课件
抑制胰高血糖素的分泌。 因而具有降低糖尿病患者体内血糖波动频率和波
动幅度，改善总体血糖控制的作用。
35
糖尿病酮症酸中毒-处理
糖尿病患者在受到感染、外伤、手术等应激因素时， 体内胰岛素分泌不足，引起糖代谢紊乱，脂肪分解 加速，酮体生成增多，出现酮血症和酮尿称酮症， 乙酰乙酸和β-羟丁酸均为较强的有机酸，机体产生 酸中毒，统称酮症酸中毒。
(2)慢性型: 临床指每日需用Ins 2OOu以上，且无并发症的糖 尿病人。
脂肪萎缩 见于注射部位，女性多于男性。 20
第二节 口服降血糖药
治疗糖尿病的药物 口服降血糖药 胰岛素
21
口服降血糖药
概述: 该类药可口服，使用方便，但作用弱而慢，仅适
用于轻、中型糖尿病，不能完全取代胰岛素。 常用有两类：磺酰脲类和双胍类。 还有其他类新型口服降血糖药：胰岛素增敏剂、
α-葡萄糖苷酶抑制药和餐时血糖调节药。
22
一、磺酰脲类
第一代 甲苯磺丁脲 tolbutamide,D860 氯磺苯脲 chlorpropamide
第二代
格列苯脲 gluburide， 格列吡嗪 glipizide 格列美脲 glimepiride
第三代 格列奇特 gliclazide
23
磺酰脲类 药理作用**
18
胰岛素
制剂分类
胰岛素注射剂
速效胰岛素：包括正规胰岛素和经分子改构获得的。 共 同特点：溶解度高、可静脉注射、皮下注射，起效快， 作用时间短（维持6～8h）。
中效胰岛素：包括低精蛋白锌胰岛素和珠蛋白锌胰岛素， 维持（18～24h），不能静脉给药，只能皮下注射。
长效胰岛素:精蛋白锌胰岛素，维持（24～36h），不能 静脉给药，只能皮下注射。
动幅度，改善总体血糖控制的作用。
35
糖尿病酮症酸中毒-处理
糖尿病患者在受到感染、外伤、手术等应激因素时， 体内胰岛素分泌不足，引起糖代谢紊乱，脂肪分解 加速，酮体生成增多，出现酮血症和酮尿称酮症， 乙酰乙酸和β-羟丁酸均为较强的有机酸，机体产生 酸中毒，统称酮症酸中毒。
(2)慢性型: 临床指每日需用Ins 2OOu以上，且无并发症的糖 尿病人。
脂肪萎缩 见于注射部位，女性多于男性。 20
第二节 口服降血糖药
治疗糖尿病的药物 口服降血糖药 胰岛素
21
口服降血糖药
概述: 该类药可口服，使用方便，但作用弱而慢，仅适
用于轻、中型糖尿病，不能完全取代胰岛素。 常用有两类：磺酰脲类和双胍类。 还有其他类新型口服降血糖药：胰岛素增敏剂、
α-葡萄糖苷酶抑制药和餐时血糖调节药。
22
一、磺酰脲类
第一代 甲苯磺丁脲 tolbutamide,D860 氯磺苯脲 chlorpropamide
第二代
格列苯脲 gluburide， 格列吡嗪 glipizide 格列美脲 glimepiride
第三代 格列奇特 gliclazide
23
磺酰脲类 药理作用**
18
胰岛素
制剂分类
胰岛素注射剂
速效胰岛素：包括正规胰岛素和经分子改构获得的。 共 同特点：溶解度高、可静脉注射、皮下注射，起效快， 作用时间短（维持6～8h）。
中效胰岛素：包括低精蛋白锌胰岛素和珠蛋白锌胰岛素， 维持（18～24h），不能静脉给药，只能皮下注射。
长效胰岛素:精蛋白锌胰岛素，维持（24～36h），不能 静脉给药，只能皮下注射。
胰岛素样生长因子1的相关研究ppt(共31张PPT)
（ALP：碱性磷酸酶——成熟骨细胞的标志之一，其活性高低可反映成骨细胞的成
熟状况。）
四. IGF-Ⅰ的生物学功能
IGF-Ⅰ与蛋白代谢
早期研究显示，蛋白性营养不良的患者 ， 总 是 伴 随 着 低 水 平 的 IGF-Ⅰ 。 同 样 ， 体 外培养的肝细胞，在氨基酸浓度只有正常 20% 的条件下培养，IGF-Ⅰ的表达量只有 正常对照的一半。经观察，大鼠经过12h和 24 h的蛋白限制，血清IGF-Ⅰ分别下降58% 和66%。
妊娠小鼠缺乏IGF-Ⅰ和IGF- Ⅱ时，仔鼠的初生重降低 40%，这种生前的受阻可持续到成年期。而IGF-Ⅰ过度表达
的转基因小鼠，其肌肉和结缔组织的量显著提高。
四. IGF-Ⅰ的生物学功能
IGF-Ⅰ对 BMSCs 向成骨细胞分化 的影响和机制研究
一定量的IGF-Ⅰ 促进大鼠 BMSCs 向成骨细胞分化 。在成骨培养基中添加50~200 ng/ml 的 IGF-Ⅰ可以
细胞表面的受体结合而实现的。已发现结构完全不 IGF-Ⅰ是70个氨基酸的单链多肽，分子质量7649D，广泛分布于卵巢、输卵管、子宫内膜和胎盘等组织中。
IGFs的生物学功能是通过与特异性的靶细胞表面的受体结合而实现的。
同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和IGF-Ⅱ受体(即甘 已发现结构完全不同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和IGF-Ⅱ受体(即甘露糖-6磷酸受体)分别又称Ⅰ型受体，Ⅱ型受体。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族
IGFBP
GH-IGF轴
IGF-Ⅰ
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族：
IGF-Ⅰ的生物学功能
IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、 血清IGF-Ⅰ水平可作为影响肝癌患者预后的独立因素，在肝癌形成及增殖过程中发挥重要作用。
熟状况。）
四. IGF-Ⅰ的生物学功能
IGF-Ⅰ与蛋白代谢
早期研究显示，蛋白性营养不良的患者 ， 总 是 伴 随 着 低 水 平 的 IGF-Ⅰ 。 同 样 ， 体 外培养的肝细胞，在氨基酸浓度只有正常 20% 的条件下培养，IGF-Ⅰ的表达量只有 正常对照的一半。经观察，大鼠经过12h和 24 h的蛋白限制，血清IGF-Ⅰ分别下降58% 和66%。
妊娠小鼠缺乏IGF-Ⅰ和IGF- Ⅱ时，仔鼠的初生重降低 40%，这种生前的受阻可持续到成年期。而IGF-Ⅰ过度表达
的转基因小鼠，其肌肉和结缔组织的量显著提高。
四. IGF-Ⅰ的生物学功能
IGF-Ⅰ对 BMSCs 向成骨细胞分化 的影响和机制研究
一定量的IGF-Ⅰ 促进大鼠 BMSCs 向成骨细胞分化 。在成骨培养基中添加50~200 ng/ml 的 IGF-Ⅰ可以
细胞表面的受体结合而实现的。已发现结构完全不 IGF-Ⅰ是70个氨基酸的单链多肽，分子质量7649D，广泛分布于卵巢、输卵管、子宫内膜和胎盘等组织中。
IGFs的生物学功能是通过与特异性的靶细胞表面的受体结合而实现的。
同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和IGF-Ⅱ受体(即甘 已发现结构完全不同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和IGF-Ⅱ受体(即甘露糖-6磷酸受体)分别又称Ⅰ型受体，Ⅱ型受体。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族
IGFBP
GH-IGF轴
IGF-Ⅰ
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族：
IGF-Ⅰ的生物学功能
IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、 血清IGF-Ⅰ水平可作为影响肝癌患者预后的独立因素，在肝癌形成及增殖过程中发挥重要作用。
(医学课件)胰岛素信号通路
胰岛素与脂联素的关系
04
胰岛素对蛋白质代谢的影响
胰岛素对蛋白质合成的促进作用
抑制蛋白质水解酶的活性
胰岛素可以抑制多种蛋白质水解酶如泛素-蛋白酶体的活性，从而减少蛋白质的分解。
要点一
要点二
促进蛋白质的稳定性
胰岛素还可以通过增加蛋白质的稳定性，减少蛋白质的降解，从而抑制蛋白质分解。
胰岛素对蛋白质分解的抑制作用
mTOR信号通路是胰岛素信号通路的一个重要下游信号通路，对细胞代谢、生长和增殖具有重要调节作用。研究两者之间的相互作用对理解胰岛素抵抗和肿瘤发生具有重要意义。
与mTOR信号通路的交互
感谢观看
THANKS
胰岛素受体信号转导途径
02
胰岛素对糖代谢的影响
胰岛素对糖吸收的调节作用
胰岛素能促进小肠黏膜细胞对葡萄糖的吸收，从而降低血糖浓度。
促进糖吸收
胰岛素可以抑制肝糖异生作用，减少葡萄糖的生成。
抑制糖异生
促进糖原合成
胰岛素能促进肝和肌肉组织中的糖原合成，将葡萄糖转化为糖原储存起来。
抑制糖原分解
胰岛素可以抑制肝和肌肉组织中的糖原分解，避免血糖升高。
糖尿病的治疗
胰岛素抵抗与糖尿病
胰岛素抵抗与肥胖症的关系
肥胖症患者普遍存在胰岛素抵抗现象，而胰岛素抵抗也是肥胖症发生发展的重要因素之一。
肥胖症的治疗
针对胰岛素抵抗的治疗是肥胖症治疗的重要环节之一，主要包括改善生活方式、控制饮食、增加运动量等措施，同时也可使用增加胰岛素敏感性的药物进行治疗。
胰岛素抵抗与肥胖症
胰岛素对糖原合成的调节作用
VS
胰岛素可以促进肝细胞中的糖异生作用，增加葡萄糖的生成。
抑制脂肪动员
胰岛素可以抑制脂肪细胞中的脂肪动员，减少脂肪分解产生的甘油三酯和脂肪酸。
(医学课件)胰岛素信号通路
胰岛素受体的表达
胰岛素受体表达量增加，提高信号 转导效率。
蛋白激酶的活性
蛋白激酶能够磷酸化下游信号分子 ，促进信号转导。
胰岛素信号通路的调节机制
血糖浓度调节
血糖浓度升高时，胰岛素分泌增加，促进胰 岛素信号通路的传导。
激素调节
多种激素如胰高血糖素、肾上腺素等能够调 节胰岛素的分泌和作用。
细胞因子调节
一些细胞因子如肿瘤坏死因子、白介素等能 够影响胰岛素信号通路的传导。
营养物质调节
一些营养物质如氨基酸、脂肪酸等能够影响 胰岛素的分泌和作用。
THANKS
谢谢您的观看
MAPK：也称为丝裂原活化蛋 白激酶，是一类在细胞信号 转导中起重要作用的蛋白激 酶。
MAPK信号通路的主要成员包 括MAPK、MAPKK（MEK）
、MAPKKK（MEKK）等， 这些成员在细胞内形成了一
个复杂的信号转导网络。
MAPK信号通路还包括一些其 他的蛋白激酶和蛋白质，如 MAPK磷酸酶和MAPK活化蛋 白等。
MAPK信号通路的功能
01
02
03
MAPK信号通路在细胞生长、发 育、分化、凋亡等多种生物学过 程中发挥重要作用。
它参与了细胞对多种刺激的应答 ，包括生长因子、激素、炎症因 子等，并影响细胞的增殖、迁移 、黏附等行为。
MAPK信号通路的异常激活或抑 制与许多疾病的发生和发展密切 相关，如癌症、神经退行性疾病 、心血管疾病等。
磷脂酰肌醇激酶
将信号传递给蛋白激酶C ，进而影响细胞内的代谢 和功能。
胰岛素信号通路的功能
调节糖代谢
通过影响糖原合成、糖异生等过程，调节血 糖水平，维持血糖稳态。
抑制脂肪分解
通过抑制脂肪酶活性，抑制脂肪分解，维持 体内脂肪的稳定。
(医学课件)胰岛素信号通路
2023-10-28contents •胰岛素信号通路概述•胰岛素信号通路的受体及配体•胰岛素信号通路的信号转导途径•胰岛素信号通路与疾病的关系•研究胰岛素信号通路的常用方法•展望未来研究方向目录01胰岛素信号通路概述定义与作用定义胰岛素信号通路是指胰岛素与细胞受体结合后，传递信号至细胞内，引发一系列生物学效应的过程。
作用胰岛素信号通路在调节糖、脂肪和蛋白质代谢中发挥关键作用，对于维持机体血糖稳定及营养物质代谢平衡至关重要。
胰岛素信号通路的组成胰岛素与受体结合胰岛素首先与细胞表面的胰岛素受体结合，启动信号转导。
胰岛素受体复合物活化结合胰岛素后，受体复合物激活，引发一系列磷酸化反应，生成第二信使分子。
第二信使分子传递信号第二信使分子将胰岛素的信号传递至细胞内，触发一系列生物学效应。
生物学效应通过调控基因表达、酶活性及离子通道等，实现对糖、脂肪和蛋白质代谢的调节。
免疫调节胰岛素对免疫系统具有广泛影响，可调节免疫细胞的分化和功能，参与炎症反应及免疫应答。
胰岛素信号通路的生理意义维持血糖稳定胰岛素通过增加糖摄取、抑制糖原分解及糖异生等途径，降低血糖；同时促进脂肪和蛋白质合成，维持机体营养物质代谢平衡。
生长发育调控胰岛素不仅参与胎儿和婴儿的生长发育，还对成人组织的生长和修复发挥重要作用。
调节能量代谢胰岛素可促进葡萄糖的氧化分解，抑制脂肪动员，调节机体能量代谢。
02胰岛素信号通路的受体及配体胰岛素受体是一种跨膜蛋白，由两个α亚单位和两个β亚单位组成，α亚单位负责结合胰岛素，β亚单位负责传递信号。
结构胰岛素受体在细胞膜上接受胰岛素的信号，进而激活一系列的信号转导通路，最终实现对糖、脂肪和蛋白质代谢的调节。
功能胰岛素受体的结构与功能胰岛素配体的种类与特点种类胰岛素配体主要有胰岛素、胰岛素样生长因子-1和胰岛素样生长因子-2。
特点胰岛素是人体内主要的配体，具有促进糖原合成、抑制糖原分解、提高细胞膜对葡萄糖的通透性等作用；胰岛素样生长因子-1与胰岛素有相似的结构和作用，但其作用机制不完全相同；胰岛素样生长因子-2的作用机制尚不明确。
胰岛素信号通路 Insulin SignalingPPT精选课件
Insulin Signaling
目录
一
引言
二 胰岛素信号传递途径 三 胰岛素信号调控翻译过程
四 引起糖尿病的其他作用机制
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、引言
1. 糖尿病现状
2015 年全球约有 4.15 亿糖尿病患者，到 2040 年将发展为 6.42 亿。糖尿病是一个被 严重低估的全球公共健康威胁，而中国的情况尤为严峻，中国已成为世界上患糖尿病人 数最多的国家，约占全球病患的 1/3[1]。
糖尿病在临床上以高血糖、高血脂、高粘血症倾向为主要标志，是一种全身慢性代谢性 疾病。糖尿病往往会引起一系列并发症，包括视网膜病变、肾衰竭、肢体坏死、中风、 心血管疾病等。
3
一、引言
2. 糖尿病药物
4
一、引言
3. 胰岛素
胰岛素(insulin) ·是由胰岛β细胞分泌
·是含有51个氨基酸的小分子蛋白 ·通过二硫键连接A链和B链
激酶结构域
激酶结构域三个Tyr同 时磷酸化，受体才激 活；
C端结构域与细胞增 殖有关；
P-S1306 P-T1348
1328Y-P 1334y-P
C端结构域
SerThr残基可被PKC 磷酸化（调节有关）
胰岛素受体为酪氨酸蛋白激酶(PTK)型受体。胰岛素与其受体的胞 外 -亚基结合后迅速导致构象的改变，从而激活受体β亚基的酪 氨酸激酶结构域。
胰岛素对糖代谢的作用 ·加速葡萄糖通过转运体进入细胞
·促进糖在体内的利用 ·促进糖原合成、抑制糖原分解 ·促进葡萄糖转变为脂肪和蛋白质 ·抑制糖异生
5
一、引言
3. 胰岛素
正常情况下，胰腺分泌的 胰岛素与细胞表面的胰岛 受体（Insulin receptor）结 合，激活胰岛素信号传导 通路，促进葡萄糖利用和 糖原合成，从而降低血糖。
目录
一
引言
二 胰岛素信号传递途径 三 胰岛素信号调控翻译过程
四 引起糖尿病的其他作用机制
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、引言
1. 糖尿病现状
2015 年全球约有 4.15 亿糖尿病患者，到 2040 年将发展为 6.42 亿。糖尿病是一个被 严重低估的全球公共健康威胁，而中国的情况尤为严峻，中国已成为世界上患糖尿病人 数最多的国家，约占全球病患的 1/3[1]。
糖尿病在临床上以高血糖、高血脂、高粘血症倾向为主要标志，是一种全身慢性代谢性 疾病。糖尿病往往会引起一系列并发症，包括视网膜病变、肾衰竭、肢体坏死、中风、 心血管疾病等。
3
一、引言
2. 糖尿病药物
4
一、引言
3. 胰岛素
胰岛素(insulin) ·是由胰岛β细胞分泌
·是含有51个氨基酸的小分子蛋白 ·通过二硫键连接A链和B链
激酶结构域
激酶结构域三个Tyr同 时磷酸化，受体才激 活；
C端结构域与细胞增 殖有关；
P-S1306 P-T1348
1328Y-P 1334y-P
C端结构域
SerThr残基可被PKC 磷酸化（调节有关）
胰岛素受体为酪氨酸蛋白激酶(PTK)型受体。胰岛素与其受体的胞 外 -亚基结合后迅速导致构象的改变，从而激活受体β亚基的酪 氨酸激酶结构域。
胰岛素对糖代谢的作用 ·加速葡萄糖通过转运体进入细胞
·促进糖在体内的利用 ·促进糖原合成、抑制糖原分解 ·促进葡萄糖转变为脂肪和蛋白质 ·抑制糖异生
5
一、引言
3. 胰岛素
正常情况下，胰腺分泌的 胰岛素与细胞表面的胰岛 受体（Insulin receptor）结 合，激活胰岛素信号传导 通路，促进葡萄糖利用和 糖原合成，从而降低血糖。
(医学课件)胰岛素信号通路
MAPK信号通路的生物学作用
MAPK通过磷酸化下游多种效应分子，参与调节细胞生长、分化、凋亡等生物学过程，影响细胞代谢和功能。
要点三
胰岛素信号通路与生理功能调节
03
01
胰岛素信号通路是指胰岛素与靶细胞表面受体结合后，通过一系列信号转导途径传递信息，调节靶细胞的功能。
胰岛素信号通路与糖代谢调节
02
胰岛素抵抗与糖尿病
1
胰岛素信号通路与肿瘤发生
2
3
研究发现，胰岛素信号通路与肿瘤的发生发展有一定的关联。
胰岛素作为一种生长因子，可促进细胞增殖和分化，而这种作用在某些细胞系中可能会导致肿瘤的发生。
胰岛素还可以通过调节细胞周期和抑制细胞凋亡等途径影响肿瘤细胞的生物学特性。
03
同时，肥胖本身也会影响胰岛素信号通路的正常运作，加剧胰岛素抵抗的程度，形成恶性循环。
2023
胰岛素信号通路
CATALOGUE
目录
胰岛素信号通路的概述胰岛素信号通路的分子机制胰岛素信号通路与生理功能调节胰岛素信号通路与病理状态下的关系胰岛素信号通路的调节策略及干预手段
胰岛素信号通路的概述
01
1921年加拿大医生Banting和Best通过实验发现胰岛素，并因此获得1923年诺贝尔生理学或医学奖。
1
胰岛素信号通路与生长发育的调节
2
3
胰岛素信号通路不仅与糖脂代谢密切相关，还参与生长发育的调节。
在胚胎期，胰岛素信号通路的异常可能导致胎儿发育异常，如糖尿病母亲孕育的胎儿可能出现巨大儿现象。
胰岛素信号通路在细胞增殖、分化和凋亡过程中发挥重要作用，影响组织器官的形成和功能。
胰岛素信号通路与病理状态下的关系
胰岛素信号通路与其他疾病的关系
MAPK通过磷酸化下游多种效应分子，参与调节细胞生长、分化、凋亡等生物学过程，影响细胞代谢和功能。
要点三
胰岛素信号通路与生理功能调节
03
01
胰岛素信号通路是指胰岛素与靶细胞表面受体结合后，通过一系列信号转导途径传递信息，调节靶细胞的功能。
胰岛素信号通路与糖代谢调节
02
胰岛素抵抗与糖尿病
1
胰岛素信号通路与肿瘤发生
2
3
研究发现，胰岛素信号通路与肿瘤的发生发展有一定的关联。
胰岛素作为一种生长因子，可促进细胞增殖和分化，而这种作用在某些细胞系中可能会导致肿瘤的发生。
胰岛素还可以通过调节细胞周期和抑制细胞凋亡等途径影响肿瘤细胞的生物学特性。
03
同时，肥胖本身也会影响胰岛素信号通路的正常运作，加剧胰岛素抵抗的程度，形成恶性循环。
2023
胰岛素信号通路
CATALOGUE
目录
胰岛素信号通路的概述胰岛素信号通路的分子机制胰岛素信号通路与生理功能调节胰岛素信号通路与病理状态下的关系胰岛素信号通路的调节策略及干预手段
胰岛素信号通路的概述
01
1921年加拿大医生Banting和Best通过实验发现胰岛素，并因此获得1923年诺贝尔生理学或医学奖。
1
胰岛素信号通路与生长发育的调节
2
3
胰岛素信号通路不仅与糖脂代谢密切相关，还参与生长发育的调节。
在胚胎期，胰岛素信号通路的异常可能导致胎儿发育异常，如糖尿病母亲孕育的胎儿可能出现巨大儿现象。
胰岛素信号通路在细胞增殖、分化和凋亡过程中发挥重要作用，影响组织器官的形成和功能。
胰岛素信号通路与病理状态下的关系
胰岛素信号通路与其他疾病的关系
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外 -亚基结合后迅速导致构象的改变，从而激活受体β亚基的酪
氨酸激酶结构域。
7
一、引言
Xi’an Jiaotong University
5. 胰岛素受体底物IRS
IRS 蛋白的激活可募集和活化多种信号传 导蛋白，介导 IRS 多向性细胞信号传导效 应，避免了由多种受体直接招募SH2类蛋白 到它的自身磷酸化位点，因此是一种经济
形成的 P-Tyr 与 Grb2（含SH2与SH3）结合。 Grb2(SH3)与 Sos 结合并使之活化。激活的 Sos 即可与膜 上的Ras相结合
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二、胰岛素信号传递途径
Xi’an Jiaotong University
2. Ras-MAPK途径
B. Ras-MAPK途径
13
二、胰岛素信号传递途径
·促进糖在体内的利用 ·促进糖原合成、抑制糖原分解 ·促进葡萄糖转变为脂肪和蛋白质 ·抑制糖异生
5
一、引言
Xi’an Jiaotong University
3. 胰岛素
正常情况下，胰腺分泌的 胰岛素与细胞表面的胰岛 受体（Insulin receptor）结 合，激活胰岛素信号传导 通路，促进葡萄糖利用和 糖原合成，从而降低血糖。
糖尿病情况下，细胞会产生 胰岛素抵抗(IR)，使胰岛素 促进葡萄糖摄取和利用的效 率下降，导致血糖浓度升高。
6
一、引言
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4. 胰岛素受体
胰岛素
α
P-S967
P-S968
受体
近膜Tyr-927为IRS-1 结合部位； Y927－P
Y1158-P Y1162-p
而有效的细胞信号传导方式。通过多种受
体分享使用 IRS 蛋白，胰岛素和其他激素、 细胞因子之间进行着重要的联系和功能调 节。 β亚基的酪氨酸磷酸化，在胰岛素受体底 物1/2(insulin receptor substrate 1/2, IRS-1/2)的参与下，与含 SH2 区的 Grb2 和PI3K 结合，进而激活 PI3K 及 RasRaf-MEK-MAPK等信号转导通路。
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3. PTP1B与Insulin Signaling
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Байду номын сангаас
目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 糖尿病的其他作用机制
15
三
四
三、胰岛素信号调控翻译过程
Xi’an Jiaotong University
3
一、引言
Xi’an Jiaotong University
2. 糖尿病药物
4
一、引言
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3. 胰岛素
胰岛素(insulin) ·是由胰岛β细胞分泌
·是含有51个氨基酸的小分子蛋白 ·通过二硫键连接A链和B链
胰岛素对糖代谢的作用 ·加速葡萄糖通过转运体进入细胞
近膜结构域 激酶结构域
β
P-S1305
激酶结构域三个Tyr同 时磷酸化，受体才激 活； C端结构域与细胞增 殖有关； SerThr残基可被PKC 磷酸化（调节有关）
Y1163-P
P-S1306
P-T1348
1328Y-P 1334y-P
C端结构域
胰岛素受体为酪氨酸蛋白激酶(PTK)型受体。胰岛素与其受体的胞
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二、胰岛素信号传递途径
Xi’an Jiaotong University
1. PI-3K途径
B. PI3K途径
胰岛素的代谢功能主要通过这条途径。 PI3K 激活后,促使 PIP、PIP2 或磷脂酰肌醇 三磷酸(PIP3) 的生成,这些产物被认为是胰岛 素和其它生长因子的第二信使,与含有 PH 区 段的下游分子结合,将信号下传。 PI3K 下游的信号分子 PKB 可被 PDK1 及
mTOR 是 PKB 的重要底物之一。PKB 可直接磷酸化 mTOR 的 ser 位点，激活 mTOR 及其下游信号通路，胰岛素信号通路被证实在细胞生长及调控中发挥重要 作用。
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三、胰岛素信号调控翻译过程
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mTOR 主要通过磷酸化其下游靶蛋白 40s 核糖体 S6 蛋白激酶(pT0 ribosomal protein S6 kinases，p70S6K)，比如 S6KI 及真核启动因子4E结合蛋白 l(eukaryotic initiation factor 4E binding protein 1，4EBPl)来调节下游 蛋白翻译。 4EBPl与真核转录启动因子4E(eukaryotic translation initiation factor-4E， eIF4E) 结合并抑制其活性。进而抑制依赖 eIF4E 转录的起动及蛋白质的表达。 当 mTOR 磷酸化 4EBPl 后，可使其激活，活化的 4EBPl与 eIF4E 分离，于是 解除了对转录的抑制作用。
二、胰岛素信号传递途径
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2. Ras-MAPK途径
A. Ras的激活 Insulin -Receptor Insulin 与其受体结合， 受体蛋白磷酸化（Tyr激酶 活化）使 IRS-1 及 Shc 的特 异的Tyr－P。 IRS-p Shc-p Grb2 Sos Ras
PDK2 磷酸化而激活,为 PI3K 通路中的关键分
子，可产生多种生物学效应,如糖原合成、蛋 白合成、葡萄糖转运、抗脂解、抑制细胞凋亡 等，并介导β细胞的生存通路，与β细胞生长、 增殖、分化、凋亡等密切相关。
PKB 还可促进葡萄糖转运体 GLUT-1、GLUT-4
转位到细胞膜上, 摄取葡萄糖。
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1. 糖尿病现状
2015 年全球约有 4.15 亿糖尿病患者，到 2040 年将发展为 6.42 亿。糖尿病是一个被 严重低估的全球公共健康威胁，而中国的情况尤为严峻，中国已成为世界上患糖尿病人
数最多的国家，约占全球病患的 1/3[1]。
糖尿病在临床上以高血糖、高血脂、高粘血症倾向为主要标志，是一种全身慢性代谢性 疾病。糖尿病往往会引起一系列并发症，包括视网膜病变、肾衰竭、肢体坏死、中风、 心血管疾病等。
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 糖尿病的其他作用机制
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三
四
二、胰岛素信号传递途径
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1. PI-3K途径
A. PI3K的激活
活化的 IRS 与 PI3K 的调节亚基 p85 的 SH2 结构域结合，从而 激活 PI3K 的催化亚基 p110。
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胰岛素信号通路 Insulin Signaling(1)
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 引起糖尿病的其他作用机制
2
三
四
一、引言
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