1、1 食品的功能（食品的功能（3）辅助降血糖辅助降血糖 2 内容内容 胰腺胰腺 胰岛素的功能胰岛素的功能 糖尿病的形成糖尿病的形成 营养与糖尿病营养与糖尿病 辅助降血糖保健食品的开发辅助降血糖保健食品的开发 3 胰腺胰腺 胰腺是人体重要的消胰腺是人体重要的消化器官，主要包括分化器官，主要包括分泌消化酶为主的外分泌消化酶为主的外分泌细胞和导管系统，泌细胞和导管系统，及由多种内分泌细胞及由多种内分泌细胞组成的胰岛组成的胰岛 胰岛素单体 胰岛 胰腺 4 胰腺胰腺 胰岛胰岛 A A 细胞分泌：胰高血糖素细胞分泌：胰高血糖素(glucagon)(glucagon)B B 细胞分泌：胰岛素细胞分泌：胰岛素(
2、insulin)(insulin)D D 细胞分泌：生长抑素细胞分泌：生长抑素(somatostatin)(somatostatin)相互产生旁分泌调节相互产生旁分泌调节 胰岛素胰岛素是由胰岛中是由胰岛中-细胞细胞分泌的肽类激素，分子结分泌的肽类激素，分子结构为构为5151个氨基酸组成有两个氨基酸组成有两个二硫键连接的个二硫键连接的2 2条肽链条肽链 5 胰岛素的合成与分泌胰岛素的合成与分泌 b-细胞最初生成胰岛素原，后经分泌小泡运送到细胞膜，由胞吐作用经细胞膜释放入血。释放过程中脱去一段C肽，形成A、B链结构的胰岛素。血液中内生胰岛素和C肽的比例是对等的。胰岛素原胰岛素原 C肽 B链 A链
3、C肽 B链 6 胰岛素的结构胰岛素的结构 胰岛素的两个肽链分别为21个氨基酸组成的A链和30个氨基酸组成的B链，氨基酸排列有种属差异 猪胰岛素与人胰岛素仅在B链第30位氨基酸上有所不同，牛胰岛素在A链上还有两个氨基酸不同 人胰岛素的一级结构人胰岛素的一级结构 7 胰岛素的研发史胰岛素的研发史 自自1818世纪至今，在诸多研究者不断进取的努力下，世纪至今，在诸多研究者不断进取的努力下，胰岛素的研究经历了五个阶段：胰岛素的研究经历了五个阶段：发现胰岛素发现胰岛素 得到胰岛素得到胰岛素 了解胰岛素了解胰岛素 合成胰岛素合成胰岛素 改造胰岛素改造胰岛素 8 1788年 Thomas Canley(英)
4、证实胰腺损伤可导致糖尿病 1869年 Langerhans(德)发现胰腺内具有分泌功能的细胞团 1889-1893年 Von mering 和 Minkowski(德)证实胰腺细胞团产生降血糖物质 1893年 Edouard Laguesse (法)将胰腺细胞团命名为胰岛 1909年 Jean de Meyer(比利时)将胰岛分泌的降糖物质命名为胰岛素 胰岛素研究发展史胰岛素研究发展史发现胰岛素发现胰岛素 9 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史得到胰岛素得到胰岛素 1921年 从狗的胰脏提取了胰岛素并用于临床 James B Collip (化学家)Frederick G.Banting (
5、医生)获1923年 诺贝尔医学奖 Charies H Best (学生助理)J.J.R Macleod(生理学家)获1923年 诺贝尔生理学奖 为纪念四位科学家为糖尿病治疗做出的杰出贡献 将班丁（Banting）医生的生日（11月14日）定为世界糖尿病日 10 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史得到胰岛素得到胰岛素 1926年 John J.Abel 得到结晶胰岛素 1935年 Scott and Fiacher 获得高纯度结晶胰岛素 11 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史得到胰岛素得到胰岛素 1951年锌胰岛素 1961年中性可溶性胰岛素 1964年预混胰岛素 1972年单峰胰岛素 1
6、973年单组分胰岛素 （纯度达到99%）12 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史了解胰岛素了解胰岛素 1955年 Frederick Sanger (英国)阐明牛胰岛素的氨基酸排列顺序 获得1958年诺贝尔化学奖 13 1965年 王应睐，邹承鲁，龚岳亭等(中)Katsoyannis PG(美)Meienhorer(德)人工合成牛胰岛素 1967年 Donald F.Steiner(美)发现胰岛素原 1969年 Dorothy Hodgkin(英)确定胰岛素氨基酸排列的三维空间结构 1971年 Pierre Freychet(美)确认胰岛素受体 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史了解胰岛素
7、了解胰岛素 14 胰岛素的研究发展史了解胰岛素 1958年，由中科院上海生物化学所、有机化学所和北京大学联合进行人工合成胰岛素研究，1965年获得人工合成牛胰岛素。牛胰岛素晶体结构模型 15 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史了解胰岛素了解胰岛素 用X线衍射法测出猪胰岛素晶体的立体结构为(中国，1971)：六个胰岛素分子和两个锌离子的胰岛素六聚体。两个胰岛素分子形成二聚体，三个二聚体围绕着三重轴形成对称排列的六聚体。作为胰岛素的储存形式，在胰岛素制剂注射到人体内也需要经过由六聚体解离为二聚体，再分解为单体释放入血液被利用的过程。胰岛素六聚体的三维结构图 16 20世纪末 人胰岛素类似物研制成
8、功 胰岛素的研究发展史胰岛素的研究发展史改造胰岛素改造胰岛素 胰岛素的蛋白质空间结构对维持其生物活性有很重要的意义，人工合成的胰岛素制剂受此影响在皮下注射后需有一定的解离时间才能发挥效力，故治疗时需提前20-30分钟注射胰岛素。糖尿病人需要更接近生理状态、使用方便的胰岛素制剂。利用基因重组技术，修饰胰岛素的氨基酸组合：17 A 1 B 1 21 30 28 27 27 28 lispro 基因合成的人胰岛素类似物基因合成的人胰岛素类似物 优泌乐 赖脯胰岛素 速效胰岛素速效胰岛素 A 1 B 1 21 30 天门冬氨酸 赖氨酸 glulisine 谷氨酸 赖氨酸 谷赖胰岛素 基因重组的速效人胰岛
9、素类似物，直接以单体胰岛素的形式入血，能够在注射后被迅速吸收，注射10分钟后即可起效。与长效胰岛素联合应用，模拟基础、餐时胰岛素治疗，血糖更易控制，低血糖发生率低。18 基因合成的人胰岛素类似物基因合成的人胰岛素类似物 超长效人胰岛素类似物,比常规长效胰岛素作用时间更长,主要用于24小时长期控制基础血糖。可以与速效类似物联合使用,能很好的模拟正常人的生理性胰岛素分泌,使糖尿病患者的血糖水平得到24小时理想控制。A 1 B 1 21 30 肉豆蔻酸 赖氨酸 detemir A 1 B 1 21 30 精氨酸 甘氨酸 glargin 32 天门冬氨酸 来得时 甘精胰岛素 中、长效胰岛素中、长效胰岛
10、素 地特胰岛素 诺和平 19 胰岛素注射方式的改进胰岛素注射方式的改进 几十年来,胰岛素注射器已经有了很大的改进。许多品牌厂商制造胰岛素专用注射器,针头经过特殊处理,因而注射时不感到疼痛,而且针眼很小。注射器针筒上直接标有胰岛素单位(IU)，注射几个单位胰岛素只要按标记抽取,不需换算。一次性注射器 20 胰岛素注射方式的改进 胰岛素笔是一种形如钢笔的专用注射装置,将胰岛素液储存于笔中,使用前调好剂量旋钮,患者自己注射方便易行。胰岛素笔配有专用笔盒,可随身携带,更方便于旅行出差时使用。笔上配有触感式剂量调整旋纽，也能适用于眼睛不方便的患者。胰岛素笔 21 胰岛素的作用（胰岛素的作用（Insuli
11、n）【生理及药理作用生理及药理作用】1.1.代谢作用代谢作用 糖代谢：促葡萄糖的转运、有氧氧化、无糖代谢：促葡萄糖的转运、有氧氧化、无氧酵解、糖原合成，抑制糖原分解、异生氧酵解、糖原合成，抑制糖原分解、异生血糖血糖；脂肪代谢：促合成、抑分解脂肪代谢：促合成、抑分解游离脂肪酸游离脂肪酸，酮体，酮体；22【生理及药理作用生理及药理作用】1.1.代谢作用代谢作用 蛋白质代谢：促氨基酸转运、蛋白质蛋白质代谢：促氨基酸转运、蛋白质合成，抑制蛋白质分解；合成，抑制蛋白质分解；促促K K+内流，提高细胞内内流，提高细胞内K K+浓度。浓度。胰岛素的作用（胰岛素的作用（Insulin）23【生理及药理作用生理
12、及药理作用】2.2.促生长作用促生长作用 结构似生长因子，对胎儿生长，组织修复或结构似生长因子，对胎儿生长，组织修复或再生尤为重要，与其促进蛋白质、脂肪、核酸等再生尤为重要，与其促进蛋白质、脂肪、核酸等合成有关。合成有关。胰岛素的作用（胰岛素的作用（Insulin）24 糖尿病（糖尿病（Diabetes Mellitus）按现代医学观点评述按现代医学观点评述 糖尿病是以血糖升高为特征、以胰岛素缺乏和糖尿病是以血糖升高为特征、以胰岛素缺乏和/或或利用障碍（胰岛素抵抗）引起的糖代谢异常性疾病；利用障碍（胰岛素抵抗）引起的糖代谢异常性疾病；严重高血糖引起的急性并发症为酮症酸中毒及非酮严重高血糖引起的
13、急性并发症为酮症酸中毒及非酮症性高渗昏迷，如缺乏胰岛素治疗可导致死亡；症性高渗昏迷，如缺乏胰岛素治疗可导致死亡；长期血糖升高引起广泛性大、小血管病变可致人体长期血糖升高引起广泛性大、小血管病变可致人体多器官、组织功能障碍，甚至功能衰竭。多器官、组织功能障碍，甚至功能衰竭。25 糖尿病（糖尿病（Diabetes Mellitus）糖尿病主要可分为糖尿病主要可分为型和型和型型 型糖尿病是一种遗传易感的自身免疫性疾型糖尿病是一种遗传易感的自身免疫性疾病，它是在遗传易感基因的基础上，在环境病，它是在遗传易感基因的基础上，在环境因素作用下，引发机体自身免疫功能紊乱，因素作用下，引发机体自身免疫功能紊乱，
14、引起胰岛细胞的损伤和破坏引起胰岛细胞的损伤和破坏 型糖尿病主要发病机制是胰岛素抵抗和型糖尿病主要发病机制是胰岛素抵抗和细胞功能衰竭细胞功能衰竭,也具有一定的家族遗传倾向性也具有一定的家族遗传倾向性.26 糖尿病的症状糖尿病的症状 多尿、多饮、多食及体重减轻多尿、多饮、多食及体重减轻 27 糖尿病的诊断步骤糖尿病的诊断步骤 OGTTOGTT口服葡萄糖耐量试验口服葡萄糖耐量试验 NGTNGT糖耐量正常糖耐量正常 IGTIGT糖耐量减低糖耐量减低 28 糖尿病诊断标准（糖尿病诊断标准（WHO,1999）根据静脉血浆葡萄糖进行诊断根据静脉血浆葡萄糖进行诊断 空腹血糖空腹血糖 75g葡萄糖负荷后葡萄糖负
15、荷后2h血糖血糖 mmol/L (mg/dl)mmol/L (mg/dl)糖尿病糖尿病 7.0 (126)*11.1 (200)*糖耐量低减糖耐量低减(IGT)7.0 (126)7.8(140)且且11.1(200)空腹血糖受损空腹血糖受损(IFG)6.1(110)7.8(140)且且7.0(126)正常正常 6.1(110)7.8 (140)*有症状者有症状者1次可诊断，无症状者需重复检查，次可诊断，无症状者需重复检查，2次异常方能诊断次异常方能诊断 29 营养与糖尿病的形成营养与糖尿病的形成 肥胖肥胖 饮食结构不合理饮食结构不合理 热量摄入过多热量摄入过多 缺乏体力活动缺乏体力活动 吸烟吸
16、烟 。30 营养与糖尿病的形成营养与糖尿病的形成 肥胖肥胖 胰岛素对于外周组织葡萄糖利用率调节强度降低胰岛素对于外周组织葡萄糖利用率调节强度降低 葡萄糖的氧化、利用障碍葡萄糖的氧化、利用障碍 高胰岛素血症高胰岛素血症 胰岛素与受体的亲和力降低胰岛素与受体的亲和力降低 产生胰岛素抵抗产生胰岛素抵抗 需要需要B B细胞分泌更多的胰岛素以代偿该细胞分泌更多的胰岛素以代偿该“抵抗抵抗”长期后，长期后，B B细胞功能衰退，胰岛素分泌不足细胞功能衰退，胰岛素分泌不足 高血糖高血糖 31 什么是胰岛素抵抗？什么是胰岛素抵抗？(insulin resistance)胰岛素抵抗是正常或高分泌量的胰岛素产生低于胰岛素抵抗是正常或高分泌量的胰岛素产生低于正常生物效应的一种状态，表现为外周组织尤其正常生物效应的一种状态，表现为外周组织尤其是肝脏、肌肉、脂肪组织对葡萄糖的代谢障碍，是肝脏、肌肉、脂肪组织对葡萄糖的代谢障碍，胰岛素敏感性降低。胰岛素敏感性降低。Insulin resistance is said to be present when the biological effects of insuli