什么是胰高血糖素？

胰高血糖素（Glucagon）是一種主要由胰腺α細(xì)胞分泌、含有29個(gè)氨基酸的肽類激素，分子量約3.5kD，在血清中的濃度約為2~20pmol/L，主要在肝內(nèi)降解，部分在腎內(nèi)降解。胰高血糖素由胰高血糖素原（Proglucagon）衍生而來，后者可被加工成多種相關(guān)的肽類激素。胰高血糖素原在胰島α細(xì)胞、腸道內(nèi)分泌的L細(xì)胞中都有表達(dá)，在腦干和下丘腦的神經(jīng)元中也有少量表達(dá)。胰高血糖素原分別由激素原轉(zhuǎn)化酶1/3（PC1/3）和激素原轉(zhuǎn)化酶2（PC2）處理。在胰腺中，PC2將胰高血糖素原加工成胰高血糖素，而在腸道和大腦中，胰高血糖素原由PC1加工，形成胰高血糖素樣肽1（GLP-1）和胰高血糖素樣肽2（GLP-2）。

胰高血糖素調(diào)節(jié)

低血糖、長時(shí)間禁食、運(yùn)動(dòng)和進(jìn)食富含蛋白質(zhì)的食物都是胰高血糖素強(qiáng)有力的刺激因素。胰高血糖素的釋放通過內(nèi)分泌和旁分泌途徑、營養(yǎng)物質(zhì)和自主神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1、葡萄糖調(diào)節(jié)

循環(huán)葡萄糖是胰高血糖素分泌的最有效調(diào)節(jié)器。低血糖會(huì)刺激胰腺α細(xì)胞釋放胰高血糖素，而高血糖則會(huì)抑制胰高血糖素的分泌。基礎(chǔ)胰高血糖素的分泌可平衡基礎(chǔ)胰島素分泌的影響，從而使空腹?fàn)顟B(tài)下的葡萄糖攝入和內(nèi)源性葡萄糖生成達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即血糖濃度穩(wěn)定。在運(yùn)動(dòng)過程中或出現(xiàn)低血糖時(shí)，循環(huán)中的胰高血糖素水平可能會(huì)急劇增加，達(dá)到基礎(chǔ)水平的3-4 倍。

2、激素調(diào)節(jié)

腸道激素---葡萄糖依賴性促胰島素肽（GIP）會(huì)刺激胰高血糖素的分泌，而GLP-1則會(huì)抑制胰高血糖素的釋放；體生長抑素、胰島素則可通過旁分泌抑制其分泌。除此之外，胰高血糖素還可通過刺激β細(xì)胞分泌胰島素來間接調(diào)節(jié)自身分泌。

3、氨基酸調(diào)節(jié)

與葡萄糖的作用有所不同，氨基酸對(duì)胰高血糖素和胰島素的分泌都具有刺激作用。血中氨基酸增加時(shí)，在促進(jìn)胰島素分泌降低血糖的同時(shí)，還刺激胰高血糖素分泌而使血糖升高，從而防止低血糖的發(fā)生。

4、激素調(diào)節(jié)

交感神經(jīng)興奮時(shí)，通過胰島α細(xì)胞膜上的β受體促進(jìn)胰高血糖素的分泌；而迷走神經(jīng)興奮時(shí)，則通過M受體抑制胰高血糖素的分泌。

綜上所述，胰島素和胰高血糖素通過不同途徑對(duì)血糖的穩(wěn)態(tài)有重要的調(diào)節(jié)作用，機(jī)體多種因素調(diào)節(jié)這兩種激素的分泌。

胰高血糖素的主要作用

與胰島素的作用相反，胰高血糖素是一種促進(jìn)物質(zhì)分解代謝的激素，可動(dòng)員體內(nèi)能源物質(zhì)的分解供能，主要靶器官是肝臟。胰高血糖素的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

 

① 胰高血糖素可增加肝葡萄糖的產(chǎn)生

胰高血糖素通過增加肝臟對(duì)血液循環(huán)的葡萄糖輸出來控制空腹、運(yùn)動(dòng)和低血糖時(shí)的血漿葡萄糖濃度。具體來說，胰高血糖素可促進(jìn)肝糖原向葡萄糖的轉(zhuǎn)化（糖原分解），刺激葡萄糖的新合成（糖異生），抑制葡萄糖分解（糖酵解）和糖原形成（糖原生成）。

② 胰高血糖素可刺激脂肪酸的分解，抑制肝臟中的脂肪生成

胰高血糖素能促進(jìn)以脂質(zhì)和酮體形式存在的非碳水化合物能量的形成。因此，胰高血糖素有助于在能量供應(yīng)有限（禁食）或能量需求增加（如運(yùn)動(dòng)或寒冷暴露）的情況下保持能量平衡。

③ 胰高血糖素可促進(jìn)氨基酸的分解

在長期禁食期間，胰高血糖素會(huì)通過上調(diào)參與氨基酸葡萄糖生成過程的酶，刺激該過程（通過葡萄糖生成）形成葡萄糖。胰高血糖素可促進(jìn)氨（脫氨基過程中產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物）轉(zhuǎn)化為尿素，并隨尿液排出體外。因此，胰高血糖素可降低血液中的氨含量。抑制胰高血糖素受體會(huì)破壞胰高血糖素的作用，導(dǎo)致血漿中氨基酸水平升高和胰腺α細(xì)胞增生，進(jìn)而導(dǎo)致胰高血糖素分泌過多。這表明，胰高血糖素和氨基酸在肝臟和胰腺α細(xì)胞之間的反饋回路中存在聯(lián)系。

④ 胰高血糖素可減少食物攝入量和增加能量消耗

急性注射胰高血糖素可減少食物攝入量并減輕饑餓感。相反，餐前抑制胰高血糖素信號(hào)傳導(dǎo)會(huì)增加大鼠的食物攝入量，這為胰高血糖素在食欲調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用提供了證據(jù)。除了對(duì)食物攝入的影響外，胰高血糖素還能通過刺激能量消耗來促進(jìn)能量負(fù)平衡，這種作用可能部分是由成纖維細(xì)胞生長因子21（FGF21）間接介導(dǎo)的。

⑤ 胰高血糖素可調(diào)節(jié)心率和收縮力

胰高血糖素的病理生理學(xué)

1）2型糖尿病（T2DM）患者中的胰高血糖素
T2DM患者的胰高血糖素分泌調(diào)節(jié)功能受損，是導(dǎo)致糖尿病高血糖的重要原因。具體來說，T2DM的特點(diǎn)是空腹時(shí)胰高血糖素水平升高，而口服葡萄糖后胰高血糖素的抑制作用受損，甚至出現(xiàn)矛盾性升高。這通?？山忉尀榈鸵葝u素血癥和α細(xì)胞的胰島素抵抗導(dǎo)致的胰島素對(duì)α細(xì)胞的抑制作用減弱。

2）1型糖尿病（T1DM）患者中的胰高血糖素
一般認(rèn)為T1DM患者高血糖的原因是選擇性丟失了大量的β細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素分泌減少。然而，新出現(xiàn)的證據(jù)表明，胰高血糖素在T1DM病理生理學(xué)中扮演著重要角色。T1DM患者的胰高血糖素分泌障礙與兩種臨床表現(xiàn)有關(guān)：餐后高胰高血糖素血癥和胰高血糖素對(duì)低血糖的反調(diào)節(jié)功能受損

3）胰高血糖素在肥胖和肝脂肪變性中的作用
胰高血糖素分泌失調(diào)不僅見于糖尿病患者，也見于正常葡萄糖耐量的肥胖癥患者和非代謝性脂肪肝病患者。這表明，胰高血糖素分泌失調(diào)可能代表肝脂肪變性，而不是葡萄糖代謝失調(diào)。

總結(jié)

胰高血糖素是一種葡萄糖調(diào)節(jié)激素，它通過刺激肝臟產(chǎn)生葡萄糖來抵消胰島素的作用，從而提高血糖水平。胰高血糖素能介導(dǎo)幾種非葡萄糖代謝作用，這些作用包括通過肝臟脂肪分解和酮體生成調(diào)動(dòng)能量資源、刺激肝臟氨基酸代謝以及相關(guān)的尿素生成。

 

此外，胰高血糖素還能增加能量消耗，抑制食物攝入。胰高血糖素的分泌失調(diào)不僅在糖尿病的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，還在脂肪肝，胰腺癌等多種代謝疾病中發(fā)揮作用。