【Biorbyt科研专题】胰岛素抵抗

 

随着肥胖和代谢紊乱患病率的不断增加，胰岛素抵抗（IR）正在成为全球性的医疗和公共卫生挑战。让我们首先来回顾一下什么是“胰岛素”？

“胰岛素”是由胰腺β细胞合成和分泌的多肽激素。其生物合成和分泌受循环葡萄糖水平的控制。当葡萄糖浓度在2-4mM之间时，胰岛素的生物合成受到刺激，当葡萄糖水平高于5mM 时，分泌受到抑制。

胰岛素控制着各种各样的生物过程。通过激素结合激活胰岛素受体 （INSR）启动信号通路，从而激活控制新陈代谢和生长许多方面的酶。 

• 胰岛素影响葡萄糖的代谢，调节血浆葡萄糖水平并刺激肝脏、肌肉和脂肪组织等器官中的葡萄糖储存。 

• 它参与脂肪代谢，增加甘油三酯的储存并减少脂肪分解。 

• 酮体代谢也取决于胰岛素的作用，因为胰岛素会降低酮体浓度并影响蛋白质代谢。它增加氮保留，促进氨基酸转运到细胞中并增加蛋白质的合成。

• 胰岛素还抑制蛋白质分解并参与细胞生长和增殖。 

• 另一方面，胰岛素细胞内信号通路的缺陷可能会导致人体新陈代谢的多种紊乱，从而导致多种慢性疾病。

 

 

什么是“胰岛素抵抗”呢？

胰岛素抵抗（IR）的特征是胰岛素敏感器官和组织对胰岛素刺激的反应降低。故胰岛素抵抗也被描述为由于胰岛素信号对血糖水平的反应减少而导致的胰岛素敏感性受损。

胰岛素抵抗会增加血浆胰岛素水平，导致高胰岛素血症。高胰岛素血症会损害代谢过程，常在2型糖尿病和肥胖患者中观察到。高胰岛素血症还可能会增加多种癌症的发生、进展和转移风险，并可能导致不良的癌症结局。 
 

遗传和环境因素导致胰岛素抵抗的发展，特别是与细胞内胰岛素信号通路相关的基因突变。这些突变可以改变胰岛素蛋白和胰岛素受体，也可以影响胰岛素信号通路。其他突变会影响胰岛素代谢 。

 

“胰岛素抵抗”的原因及应对策略

胰岛素抵抗可能是由不同的因素引起的，例如胰岛素信号通路突变、自身免疫反应和环境因素。

胰岛素抵抗与“代谢紊乱”有关，例如 T2DM、代谢综合征、脂质异常和肝脏紊乱。有针对胰岛素抵抗的建议治疗策略。久坐不动的生活方式和肥胖患病率的增加导致胰岛素抵抗的发展及其后果。改变生活方式，以减少卡路里和体重以及增加身体活动为重点，被认为是对抗胰岛素抵抗的重要因素。建议的建议包括每天 30 分钟的体育锻炼和保持健康体重的合适饮食，例如地中海饮食。在重度高甘油三酯血症的情况下，极低脂饮食可能是合适的。运动可以改善骨骼肌的胰岛素抵抗。

预防胰岛素抵抗还有其他几种策略，例如使用天然衍生的化合物。另请注意，诊断为胰岛素抵抗的患者需要胰岛素治疗。诊断为胰岛素抵抗伴全身性脂肪代谢障碍或胰岛素受体突变的患者需要更高剂量的胰岛素。也可以使用其他药物，例如胰岛素样生长因子-1（用于多诺霍综合征患者），胰岛素增敏剂（如二甲双胍和噻唑烷二酮类药物）（用于脂肪营养不良患者）和降脂药物。还建议采用病因治疗策略，如瘦素治疗、生长激素释放激素 （GHRH） 类似物和免疫抑制剂。

 

“胰岛素抵抗”的研究

尽管在理解代谢功能障碍与严重胰岛素抵抗之间的关联方面已经取得了重大进展，然而胰岛素抵抗的机制目前尚不完全清楚。这些关联、机制和相互作用需要进一步研究。对胰岛素信号传导和胰岛素抵抗的了解将激发新的疗法设计，包括基因疗法和新药。

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Insulin

 

Proinsulin

 

IGFBP1（Insulin-like growth factor-binding protein 1）

 

IGF1（Insulin-like growth factor 1）

 

IRS2(Insulin receptor substrate 2)

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参考文献： 
 

1.Szablewski L. Changes in Cells Associated with Insulin Resistance. Int J Mol Sci. 2024 Feb 18;25(4):2397. doi: 10.3390/ijms25042397. PMID: 38397072; PMCID: PMC10889819.