胰高血糖素

**胰高血糖素**
	胰高血糖素的球棍模型，其中羧基端在上方、胺基端在下方
识别
PubChem CID	16186314;
ChemSpider	10481928 ;
UNII	76LA80IG2G;
ChEMBL	ChEMBL266481 ;
ECHA InfoCard	100.029.722
化学
	InChI InChI=1S/C153H225N43O49S/c1-72(2)52-97(133(226)176-96(47-51-246-11)132(225)184-104(60-115(159)209)143(236)196-123(78(10)203)151(244)245)179-137(230)103(58-83-64-167-89-29-19-18-28-87(83)89)183-131(224)95(43-46-114(158)208)177-148(241)120(74(5)6)194-141(234)101(54-79-24-14-12-15-25-79)182-138(231)105(61-117(211)212)185-130(223)94(42-45-113(157)207)171-124(217)75(7)170-127(220)91(31-22-49-165-152(160)161)172-128(221)92(32-23-50-166-153(162)163)174-146(239)110(69-199)191-140(233)107(63-119(215)216)186-134(227)98(53-73(3)4)178-135(228)99(56-81-33-37-85(204)38-34-81)180-129(222)90(30-20-21-48-154)173-145(238)109(68-198)190-136(229)100(57-82-35-39-86(205)40-36-82)181-139(232)106(62-118(213)214)187-147(240)111(70-200)192-150(243)122(77(9)202)195-142(235)102(55-80-26-16-13-17-27-80)188-149(242)121(76(8)201)193-116(210)66-168-126(219)93(41-44-112(156)206)175-144(237)108(67-197)189-125(218)88(155)59-84-65-164-71-169-84/h12-19,24-29,33-40,64-65,71-78,88,90-111,120-123,167,197-205H,20-23,30-32,41-63,66-70,154-155H2,1-11H3,(H2,156,206)(H2,157,207)(H2,158,208)(H2,159,209)(H,164,169)(H,168,219)(H,170,220)(H,171,217)(H,172,221)(H,173,238)(H,174,239)(H,175,237)(H,176,226)(H,177,241)(H,178,228)(H,179,230)(H,180,222)(H,181,232)(H,182,231)(H,183,224)(H,184,225)(H,185,223)(H,186,227)(H,187,240)(H,188,242)(H,189,218)(H,190,229)(H,191,233)(H,192,243)(H,193,210)(H,194,234)(H,195,235)(H,196,236)(H,211,212)(H,213,214)(H,215,216)(H,244,245)(H4,160,161,165)(H4,162,163,166)/t75-,76+,77+,78?,88-,90-,91-,92-,93-,94-,95-,96-,97-,98-,99-,100-,101-,102-,103-,104-,105-,106-,107-,108-,109-,110-,111-,120-,121-,122-,123-/m0/s1 ; Key:MASNOZXLGMXCHN-GVLKBUBXSA-N ;

胰高血糖素
	PDB rendering based on 1GCN.
有效结构
PDB	直系同源检索：PDBe, RCSB
PDB查询代码列表
	1BH0, 1D0R, 1NAU, 2G49, 3IOL
标识
代号	GCG; GLP1; GLP2; GRPP
扩展标识	遗传学：138030 鼠基因：95674 同源基因：1553 GeneCards: GCG Gene
基因本体论描述
分子功能	· receptor binding; · hormone activity; · glucagon receptor binding;
细胞成分	· extracellular region; · extracellular region; · extracellular space; · soluble fraction; · cytoplasm; · plasma membrane; · plasma membrane;
生物过程	· energy reserve metabolic process; · signal transduction; · G-protein coupled receptor protein signaling pathway; · G-protein signaling, coupled to cAMP nucleotide second messenger; · feeding behavior; · cell proliferation; · negative regulation of appetite; · regulation of insulin secretion; · cellular response to glucagon stimulus;
	Sources: Amigo / QuickGO
RNA表达模式
	更多表达数据
直系同源体

升糖素（拉丁语：）又称，是一种由胰脏胰岛 α-细胞分泌的激素，由29个氨基酸组成直链多肽，分子量为3485道尔顿。它提高血液中葡萄糖和脂肪酸的浓度，被认为是身体的主要分解代谢激素。[1] 它也被用作治疗多种健康状况的药物。它的作用与降低细胞外葡萄糖水平的胰岛素相反。[2]

胰高血糖素的一级结构是：NH₂-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

当血液中的葡萄糖含量过低时，胰腺会释放胰高血糖素。胰高血糖素促使肝脏参与糖原分解：将保存的糖原转化为葡萄糖，然后释放到血液中。[3]另一方面，高血糖水平会刺激胰岛素的释放。胰岛素允许依赖胰岛素的组织吸收和使用葡萄糖。因此，胰高血糖素和胰岛素是保持血糖水平稳定的反馈系统的一部分。胰高血糖素会增加能量消耗，并在受压情况下升高。[4]

代谢

生产

该激素由胰岛（位于胰腺内分泌部分）的 α 细胞合成和分泌。在囓齿类动物中，α 细胞位于胰岛的外缘。相比之下，在人类胰岛结构中，不同细胞的分离程度要低得多，α 细胞分布在整个胰岛中，靠近 β 细胞。胃中的α细胞会产生胰高血糖素。[5]

最近的研究表明，胰高血糖素也可能在胰腺外产生，肠道是最有可能产生胰外胰高血糖素的部位。[6]

调节

胰淀素（amylin）是一种与胰岛素从胰腺 β 细胞中共同分泌的肽类激素，它可以抑制/调节胰高血糖素的生产。[7] 随着血浆葡萄糖水平下降，胰淀素的分泌会减少。这减轻了胰淀素对 α 细胞的抑制，使 α 细胞得以分泌更多胰高血糖素。

以下物质或身体状况会促进胰高血糖素的分泌：

低血糖
肾上腺素（通过 β2、α2、[8] 和 α1[9] 肾上腺素受体）
精氨酸
丙氨酸（通常来自肌肉来源的丙酮酸/谷氨酸转氨作用（见丙氨酸转氨酶反应））。
乙酰胆碱[10]
胆囊收缩素
肠抑胃肽（Gastric inhibitory polypeptide）

以下物质或身体状况会抑制胰高血糖素的分泌：

生长抑素
胰淀素
胰岛素（通过 γ-氨基丁酸）
PPARγ/维甲酸 X 受体异源二聚体
血液中的游离脂肪酸和酮酸含量有所上升 [11]
尿素产量上升
胰高血糖素样肽-1

生理作用

胰高血糖素促进分解代谢，生物作用包括：

促进肝的糖原分解和糖异生，使血糖增加
促进脂肪分解、过多胺基酸和加强脂肪酸氧化导致酮体生成增多——称为糖异生可转换额外之胺基酸成简单碳水化合物，并将不同形式的食物转换成能量运用。

胰高血糖素通常通过促进糖异生和糖原分解来提高血液中葡萄糖的浓度。[12] 胰高血糖素还会减少脂肪组织和肝脏中的脂肪酸合成，并促进这些组织中的脂解作用，这会导致它们将脂肪酸释放到循环中，在那里它们可以在需要时分解代谢以在骨骼肌等组织中产生能量。[13]

葡萄糖以多糖糖原的形式保存在肝脏中，糖原是一种葡聚糖（由葡萄糖分子组成的聚合物）。肝细胞具有胰高血糖素受体。当胰高血糖素与胰高血糖素受体结合时，肝细胞将糖原转化为单个葡萄糖分子并将其释放到血液中，这一过程称为糖原分解。当糖原储备耗尽时，胰高血糖素会促使肝脏和肾脏通过糖异生作用合成额外的葡萄糖。胰高血糖素关闭肝脏中的糖酵解，使糖酵解中间体转为用于糖异生。

胰高血糖素还通过脂肪分解调节葡萄糖产生的速率。胰高血糖素在胰岛素抑制条件下（如1型糖尿病）诱导人体脂肪分解。[14]

胰高血糖素的产生似乎会受中枢神经系统调节，但相关的途径尚未确定。有研究指出，在无脊椎动物中，去除眼柄会影响胰高血糖素的产生。切除淡水龙虾的眼柄会产生胰高血糖素诱导的高血糖状况。[15]

历史

在 1920 年代初期，数个研究指出，将胰腺提取物注射到糖尿病动物体内后，血糖会先短暂升高，随后才会因胰岛素的作用而降低。[16] 1922 年，C. Kimball 和 John R. Murlin 确定了胰腺提取物中导致血糖升高的一种成分，将其命名为“胰高血糖素”（Glucagon），是“葡萄糖激动剂”（Glucose agonist）的合成词。[16][17] 在 1950 年代，礼来 (Eli Lilly) 的科学家分离出纯胰高血糖素，将其结晶，并确定了其氨基酸串行。[16][18][19] 这促使美国医生 Roger Unger 的小组在 1959 年发展出首个用于检测胰高血糖素的放射免疫分析法。[16]

直到 1970 年代，一种特定的放射免疫测定法被开发出来，人们才更全面地了解它在生理学和疾病中的作用。[20]

参见

皮质醇
糖尿病
胰高血糖素瘤(Glucagonoma)

参考数据

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