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胰 岛 素 的 应 用 及 发 展 前 景 指导教师：xx 姓名： 懒 猫 学号：20xxxx 院系：xxxx 专业：xxxx 胰岛素的应用及发展前景 【摘要】1922年提取得到一种较纯的降血糖物质，命名为胰岛素，1923年开始供应临床使用。迄今为止，胰岛素仍为治疗胰岛素依赖性糖尿病的特效药物。据不完全统计，目前全世界糖尿病患者已超过一亿，而且发病率呈逐年增长的趋势。 【关键词】 蛋白类药物 胰岛素 应用 发展前景 一、胰岛素的基本概念 1. 胰岛素的基本定义 1922年提取得到一种较纯的降血糖物质，命名为胰岛素，1923年开始供应临床使用。迄今为止，胰岛素仍为治疗胰岛素依赖性糖尿病的特效药物。据不完全统计，目前全世界糖尿病患者已超过一亿，而且发病率呈逐年增长的趋势。我国在1965年完成了牛结晶胰岛素的全合成工作，并具有与天然牛结晶胰岛素相同的生物活性。胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质。 胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。正常人空腹时胰岛素浓度为10-20微单位，进餐后可升高5倍。胰岛素一旦缺乏或作用不能正常发挥，就会发生糖尿病。外源性胰岛素主要用于糖尿病的治疗。糖尿病患者早期使用胰岛素和超强抗氧化剂如（注射用硫辛酸、口服虾青素等）有望出现较长时间的蜜月期，胰岛素注射不会有成瘾性和依赖性。 2. 胰岛素的基本结构 胰岛素是在胰岛β细胞的内质网膜结合型核糖体上合成的，核糖体上最初形成的产物是一个比胰岛素分子大一倍多的前胰岛素原单链多肽，其N端区域含有20个氨基酸左右的疏水性信号肽。当新生肽链进入内质网腔后，信号肽酶便切除信号肽，形成胰岛素原，后者被运输至高尔基体，以颗粒的形式储存备用。 胰岛素就像一把钥匙，开启葡萄糖进入细胞的大门，只有进入细胞的葡萄糖才能为细胞提供动力，使人体具有正常的各种生理功能。胰岛素分泌不足，会造成血糖升高，引起糖尿病，因此许多糖尿病患者需要补充胰岛素维持正常血糖范围。 胰岛素广泛存在于人和动物的胰脏中，正常人的胰脏约含有200万个胰岛，约占胰脏总重量的1.5%。胰岛由α-、β-和δ-三种细胞组成，其中β-细胞制造胰岛素，α-细胞制造胰高血糖素和胰抗脂肝素，δ-细胞制造生长激素抑制因子。胰岛素在β-细胞中开始时是以活性很弱的前体胰岛素原存在，进而分解为胰岛素进入血液循环。 胰岛素由51个氨基酸组成，有A和B两条链，A链含21个氨基酸残基，B链含20个氨基酸残基，两链之间由两个二硫键相连，A链本身还有一个二硫键。 不同种属动物的胰岛素分子结构大致相同，主要差别在A链二硫桥中间的第8、9和10位上的三个氨基酸及B链C末端的一个氨基酸上，它们随种属而异。表1-1仅列出人和几种动物的氨基酸差异，但它们的生理功能是相同的。 表1-1 不同种属动物的胰岛素结构 胰岛素来源 氨基酸排列顺序的部分差异 A8 A9 A10 B30 人 Thr Ser ILe Thr 猪、狗 Thr Ser ILe Ala 牛 Ala Ser Val Ala 羊 Ala Gly Val Ala 马 Thr Gly ILe Ala 兔 Thr Ser ILe Ser 由于猪与人的胰岛素相比只有B30位的一个氨基酸不同，人的是苏氨酸，猪的是丙氨酸，因此我国目前临床应用的是以猪胰脏为原料来源的胰岛素，抗原性比其他来源的胰岛素要低。胰岛素的前体是胰岛素原，胰岛素原可以看成是由一条连接肽（C肽）的一端与胰岛素A链的N-末端相连，另一端与B链的C-末端相连，不同种属动物的C肽也不同，如人的C肽为31肽，牛的为26肽，猪的为29肽。胰岛素原通过酶的作用，C肽两端的4个碱性氨基酸被水解去除后，即形成一分子胰岛素和一分子无活性的C端。 人胰岛素原的结构件图1-1 甘 谷 亮 丙 亮 脯 谷胺 亮 丝 甘 丙 甘 脯 甘 甘 甘 亮 丝 C肽 谷 亮 缬 谷胺 S S A链