葡萄糖依赖性促胰岛素激素（GIP）表达变化对血糖稳态的影响.doc

1 葡萄糖依赖性促胰岛素激素( GIP )表达变化对血糖稳态的影响【摘要】糖尿病作为一种常见病、多发病, 因其具有高致死率、高致残率的特点, 现已成为继肿瘤、高血压后第三位威胁人类健康的疾病, 然而糖尿病的发病机制尚不完全清楚,因此针对糖尿病的发病机制的临床和基础研究,一直以来都是医学研究的热点。本文主要是从肠道内分泌激素对血糖稳态的影响方面, 对近 5 年来的国内外的相关研究成果总结分析。【关键词】糖尿病葡萄糖依赖性促胰岛素激素血糖现在研究表明, 多种内分泌激素及多个器官共同维持循环中的血糖稳态,其中,胃肠道分泌的肠促胰岛素“ incretin ”是最主要的激素之一, 其主要通过肠道- 胰岛轴调控血糖水平的稳定, 肠促胰岛素主要包括 GIP 及 GLP-1 , 其中, 葡萄糖依赖性促胰岛素激素( glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP ) 因其合成及分泌部位主要集中在小肠上端, 2 位于肠道- 胰岛轴上游, 在调节血糖稳态机制中可能有独特的作用[ 1,2]。 1由“抑胃肽”到“葡萄糖依赖性促胰岛素激素”葡萄糖依赖性促胰岛素激素作为肠内分泌激素, 最早的研究发现其在超生理剂量下可抑制胃酸分泌, 因而被称为“抑胃肽”( gastric inhibitory peptide ), 随后在研究葡萄糖的促胰岛素释放作用时发现, 与静脉输注相比, 等量的口服葡萄糖可促进胰岛素释放更多, 推断葡萄糖对胃肠道的刺激可促进胰岛素的释放,研究表明,大约 2/3 的饮食引起的胰岛素分泌都与肠道内分泌激素有关[ 3],“抑胃肽”作为主要的肠内分泌激素, 在血糖的调控中起到依赖葡萄糖的促胰岛素分泌作用。注射抗 GIP 血清后的糖耐量实验中, 随机给予小鼠静脉注射葡萄糖后, 给予抗 GIP 血清的小鼠胰岛素分泌量明显受到抑制, 同样支持 GIP 作为一种重要的生理性葡萄糖依赖性激素的观点。因此, 这种具有依赖葡萄糖刺激促进胰岛素分泌的激素也被称之为葡萄糖依赖性促胰岛素激素( glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP )。 2 GIP 的结构、分布及体内代谢 3 GIP 是含有 42 个氨基酸序列的单肽, 目前认为主要由十二指肠和空肠上段的肠内分泌 K 细胞分泌, 其分泌调节主要依赖于胃肠道营养物质的刺激, 其最有效的刺激物是混合食物或富含脂肪和碳水化合物的食物[4]。血浆中的 GIP 水平可在营养物质摄取几分钟内快速升高, 释放量在摄食后 15~ 30min 达高峰, 但其下降速度同样较快, 基础研究表明: GI P 在体内的生物活性半衰期较短, 小鼠为不到 2min , 在正常人及2 型糖尿病患者则分别为 7min 和 5min [5] 。体内广泛表达的氨基多肽酶二肽基肽酶 IV( DPP-IV )是 GIP 的主要降解酶,在其作用下 GIP 从2 号位上丙氨酸处裂解失活; GI P 的生理作用的发挥主要通过与其受体 GIPR 结合发挥。 GIP R 为G 蛋白耦联受体,其分布较为广泛,可分布于胰岛的β细胞、脂肪细胞、胃及肠内皮细胞, 肾上腺及脑等多个部位的细胞表面。 GIP 通过与靶细胞表面的 GIPR 作用可产生不同的生理作用[ 6] 。正常血糖范围内, GIPR 的调控主要依赖于胰岛细胞的脂肪酸负荷, 完整的 G 蛋白耦联受体表达与出生后胰岛的形成和再生及胰岛β细胞的增长有着密切的关联[7]。 GIP 与 GIPR 结合后可通过直接及间接两种方式调控血糖的变化。 3 GIP 在控制血糖方面的生理作用 4 GIP 对血糖的直接调控作用 GIP 在维持血糖稳态过程中的生理作用主要是通过与胰岛β细胞表面的 GIPR 受体结合刺激胰岛素的合成和分泌,并提高β细胞的增殖和存活能力。 GIP 通过与胰岛β细胞表面的 GIPR 结合引起细胞内 cAMP 的水平升高,通过 PKA 途径引起胞内 Ca2+ 的水平升高, 促进含胰岛素囊泡出胞, 胰岛素分泌增多。除了上述的 PKA 途径,还有可能通过 phosphatidylinnositol 3-kinase 及 PKB 等途径干预胰岛素的合成及分泌[8]。对于 GIP 如何促进β细胞的机制尚不清楚。 GIP 对血糖的间接调控作用 促进胰升高血糖素样肽-1( GLP-1 ) 分泌近来有研究表明 GI P 能以剂量依赖方式刺激 GLP- 1 分泌( 100nmol/L GI P 可以使 GLP-1 的分泌增加 2倍) ,其作用可能由蛋白激酶 A ( PKA ) 介导。 GLP-1 是由肠道 L 细胞分泌的肠降血糖素之一,能促进β细胞增生和分泌胰岛素,抑制胃排空产生饱食感。