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メタボリズムのインスリンとその役割: 詳細な概要
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インスリンは、人間の代謝のピボタルホルモンであり、身体がどのように保存され、食物からエネルギーを使用するのかを説明します。パンクレアスのベータ細胞によってのみ生成され、インスリンは、血糖ホメオステアシスの第一次規制です。適切なインスリン機能なしで、グルコースは血流に蓄積され、糖尿病などの代謝障害を引き起こします。この記事は、その中性組織的、および免疫組織的、および免疫組織的機能の決定的、および免疫学的機能の決定的な機能を提供します。
インスリンとは何ですか?
インスリンは、二鎖(AとB)に2つの鎖(AとB)で配置されている51アミノ酸で構成される小さなペプチドホルモンです。 それはより大きなプレカーサー、プロインシュリン、それがインスリンとC-ペプチドを収穫するために切開される。 膵臓のイレットのベータ細胞は、分泌顆粒のインスリンを生成し、保存します。 血液グルコースが食物ポータルに上昇すると、これらの細胞は、その周辺組織に、その周辺組織に細胞を解放します。
インスリンの主な使命は、筋肉、脂肪組織、肝臓にグルコースの摂取量を促進することです。それによって、血糖濃度を下げます。グルコース処分を超えて、インスリンは、アナボリック経路の広範なネットワークを支配します。それは、グルコネジェネシス、グリコジェネシス、およびタンパク質合成を刺激し、グルコネジェネシス、グリコジェネシス、およびリポ分解などの異化プロセスを阻害する。
発見と歴史のコンテキスト
1921年にフレデリックバンティング、チャールズ・ベスト、ジェームズ・コリプ、ジョン・マクレドによるインシュリンの発見は、致命的な病気から管理可能な慢性状態にタイプ1の糖尿病を変形させました。インシュリンの前に、タイプ1の糖尿病患者は飢餓の食事療法に直面し、そして早期の死に直面しました。犬のパンクレアタからのインシュリンの成功の分離は、14歳の男の子を救う1922年に最初の人間の注入に導きました。その後、臨床の理解の始まりは、遺伝子組み換えのメカニズムを劇的に使用しました。
メタボリズムにおけるインスリンの役割
インスリンはほぼすべての組織にその効果を発揮しますが、肝臓、骨格筋、脂肪組織において最も重要な代謝作用が起こります。各反応はエネルギーバランスを維持するために微調整されます。
グルコースの取込みおよび処分
筋肉および脂肪細胞では、インシュリンは細胞表面に細胞のvesiclesからグルコースのトランスポーターのタイプ4 (GLUT4)のトランスロケーションを誘発します。これはグルコースが細胞を急速に入れることを可能にします。中れば、グルコースはグルコース-6-リン酸塩にリン酸で、それを糖化(即時エネルギーのために)か、またはグリコゲンの統合(貯蔵のために)に託します。インシュリンなしで、GLUT4は皮をむき、グルコースを残さないで、グルコースは、およびグルコースを効率的に組織に、そして、そして効率的に組織に入りません。
グリコゲン合成と貯蔵
肝臓および骨格筋では、インシュリンはグリコゲンシンセゼ、グルコース分子をグリコゲンに鎖する酵素を活動化させます。同時に、それはグリコゲンを破壊するグリコゲンリンゼを非活性化させます。この二重行為は貯蔵に強くバランスをシフトします。レバーはおよそ300–400 gを貯えることができるが、筋肉はおよそ300–400 gを貯える。速いか練習の間に、グルコースおよびエフェパインおよびこのプロセスを逆転させます。
脂質メタボリズム
インスリンは、脂質症のための強力な刺激物です。肝臓では、それは脂肪酸に過剰グルコースの変換を促進し、それはその後、トリグリセリドにエステル化され、非常に-低密度リポタンパク質にパッケージ化されます。脂肪組織では、インスリンは脂肪タンパク質の脂質摂取量を促進し、循環リポタンパク質から脂肪酸の蓄積を促進し、脂肪分解を抑制する脂肪分解を抑制します。脂肪分解は、脂肪を抑制します。
タンパク質合成
インスリンは、特に筋肉にアミノ酸の蓄積を刺激することによってタンパク質の同化作用を高めます。 また、翻訳のイニシアチブ因子(例えば、mTOR)を活性化し、より大きなタンパク質合成につながるリボソーム効率を増加させます。 同時に、インスリンは増殖および修理のためのアミノ酸をスパリングする。 このアナボリック効果は、インスリンが成長と回復のために不可欠である理由の1つです、特に運動後に。
グルコネジェネシスの規制
肝臓では、インシュリンは、グルコネジェネシスを抑制します。それは、乳酸、グリセロール、アミノ酸などの非炭水化物のプレカソーサから新しいグルコースの生産を抑制します。それは、キーグルコネゲン酵素(例えば、リンコエンコルピルビン酸カルボキシキナーゼ、グルコース6-リンパスターゼ)を調節し、プレカソー分子の可用性を低下させることによってそうします。このグルコースは、グリスルーブ酸がすでに豊富に存在すると、グリクソーは、グリクソーが豊富なときには、血液が残っていることを確認しません。
インシュリンの分泌:パンクレアがグルコースにどのように反応するか
インスリンの分泌は、グルコース、他の栄養素、腸ホルモン、神経系からの信号を統合するしっかりと調整されたプロセスです。ベータ細胞は、グルコースセンサーとして機能し、代謝を結合して、過酸化症に作用します。
グルコースセンシングとトリガングパスウェイ
Glucose は、GLUT2 トランスポーター (ヒト、GLUT1) を介してベータセルに入り、グルコキナーゼによってリン酸エステル化されます。このステップは、速度制限で、プライマリグルコースセンサーとして機能します。グリコシスおよびミトコンドリア酸化は、ATP、ATP/ADP 比を上げます。ATP 上昇は、ATP を感受性するカリウムチャネル(KTP[FLT])を誘発するカルシウムを誘発する。
パスウェイと効果の増幅
トリガー経路に加えて、ベータ細胞は、さらにATP生産を含まない増幅経路を展示し、カルシウムが上昇したらインスリン放出を強化します。 ゲットホルモンは、Incretinsとして知られている - プライマリGLP - 1(グルカゴン - ペプチド - 1)およびGIP(グルコース - 依存性インスルペプチド) -ベータ細胞およびβ細胞のインスリン分泌物に対する受容体に結合します。 このグルコーストは、このような反応が、GLP 1(グルコース - ペプチド - 1)またはGIP(グルコース - 依存性インスルノトロピックポリペプチド)よりもはるかに大きい効果を発揮します。
美顔器インシュリンの分泌
When glucose is rapidly elevated, insulin secretion follows a characteristic biphasic pattern. The first phase (within 2–5 minutes) represents the release of pre‑docked granules and lasts about 10 minutes. The second phase (sustained release over 30–120 minutes) involves the mobilization of reserve granules and continued synthesis of new insulin. The first phase is often blunted or absent in prediabetes and early type 2 diabetes, a key defect in the progression of the disease.
インスリンシグナル伝達パスウェイ:セルの応答方法
インシュリンはインシュリンの受容器、2つのアルファおよび2つのベータ サブユニットで構成されるトランスメンブレンのチロシンのキナーゼの受容器に結合します。結合はベータ サブユニットのautophosphorylationを、受容器の本質的なキナーゼの活動を有効にします。これは細胞内シグナル伝達のカスケードを断ります。
IRS-PI3K-Akt軸
活性インスリン受容体リン酸化インスリン受容体(IRS)タンパク質、特にIRS-1およびIRS-2。リン酸イサードック(リンアチジリンソシトール3キナーゼ(PI3K))、PIP3(リンファティジリンソシトール3,4,5)-トリスリン酸塩)を生成します。 PIP3は、アクト(アルト)をリクルードし、遺伝子を活性化します。 タンパク質は、遺伝子の遺伝子を活性化します。
Mapk Pathway とその他のブランチ
インスリンは、細胞の成長、分別、遺伝子発現を調節するRas-MAPK(ダニジェン活性タンパク質キナーゼ)の経路を活性化します。この分岐は、インスリンの長期的同化作用と細胞生存における役割のために重要です。 PI3K-AktとMapkの経路の両方の調整は、インスリン抵抗に貢献します。
インシュリン抵抗:原因と分子機構
インスリン抵抗は、グルコースの摂取を促進し、内因性グルコースの生産を抑制するためにインスリンの減少能力として定義されます。それは、プレジアベット、タイプ2糖尿病、代謝症候群の角です。その病態を理解することは、予防と治療のために不可欠です。
肥満と脂肪組織の組織機能障害
過剰なアディポジシー - 特に粘膜脂肪 - 絶縁抵抗の最も強いリスク因子です。 拡大脂肪細胞解放の増加量無料脂肪酸と炎症性シトキネ(例えば、腫瘍の壊死因子-アルファ、インターロイキン-6)。 無料の脂肪酸インチリン信号は、タンパク質キナーゼCのイソフォームの活性化とIRS-1のセリリンリンのリン化によって、その働きは、そのような抗ペプチドの能力を高めるために、そのような抗ペプチドの能力を増強する。
慢性炎症
低レベルの炎症は、インシュリン抵抗の重要なドライバとして認識されます。免疫細胞(特にマクロファージ)のインフィレートアピス組織を注入し、ストレスキナーゼを活性化するシトキネを作り出します。例えば、c-Jun N-ターミナルキナーゼ(JNK)およびカプアBキナーゼ(IKK)の阻害剤である。この規制は、炎症および免疫機能低下を阻害する。また、免疫機能低下は、免疫機能低下および免疫機能低下症の免疫機能低下も免疫機能低下します。
身体の不動と筋肉代謝
骨格筋は、食事後の最大のグルコース - 処分点です。 座位のライフスタイルは、グルコースの摂取量を減少させ、一部は、GLUT4の発現を減少させ、ミトコンドリア酸化酵素の活性を低下させるためです。 運動は、対照的に、AMP - 活性タンパク質キナーゼ(AMPK)活性を高め、セッション後の数日間インスリン感度を高めます。
遺伝的およびエピジェネティック因子
家族の研究では、インシュリン抵抗のリスクの30〜70%の遺伝アカウントがあることを示しています。 IRS‐1、PPARG、TCF7L2、およびENPP1などの遺伝子の一般的な多形態は、リスクの最も適度な増加に関連しています。 DNAメチル化およびヒストン変化を含むエピジェネティックな変更は、貧しい食事療法、肥満および老化によって誘発され、世代にわたってインシュリン抵抗を増大させる可能性があります。
タイプのインシュリン1およびタイプ2糖尿病
タイプ1糖尿病
タイプ1糖尿病は、免疫系が膵臓のベータ細胞を攻撃し、破壊する自己免疫疾患です。 破壊は、T-cellsによって仲介され、しばしば特定のHLAハプロムと環境要因(例えば、ウイルス感染)によって誘発される個人で、インスリン減少症を引き起こす能力です。 患者は、一般的に、小児および成人性疾患の疾患に有利な疾患を服用しなければなりません。
タイプ2糖尿病
タイプ2糖尿病は、不十分なコンセンサス分泌物と組み合わせて進行性インシュリン抵抗によって特徴付けられます。初期段階では、パンクレアはインシュリン出力を増加させ、通常のグルコースレベルを維持します。時間が経つにつれて、ベータ細胞は機能障害になり、インシュリン分泌が低下し、高血糖につながります。基礎メカニズムには、グルコ毒性、脂肪毒性、アミロイド沈着がインレット、遺伝子型およびインシュリン分泌物が投与される前に、しばしば注射剤およびインシュリン分泌物が投与されることがあります。
インシュリンレベルと感度の管理
人には、通常のグルコース代謝、糖尿病、または糖尿病、インシュリン感度を改善したり、インシュリンレベルを調節する戦略が代謝の健康に集中しているかどうか。
栄養的アプローチ
栄養は、栄養成分が少なく、糖質が増加するにつれて、食後の糖質が低下し、ベータ細胞の需要が低下します。食全体に広がる、非スターチキュア野菜、リーンタンパク質、不飽和脂肪、および高繊維炭水化物は、好ましいインスリンプロファイルをサポートします。一部のエビデンスは、低炭水化物の食事が劇的に糖質制御を改善し、糖尿病の摂取量が2回程度に制限される可能性があることを示唆しています。
身体活動
両好気性運動と抵抗訓練は、インシュリン感度を独立性的に向上します。 エアロビクス運動は、ミトコンドリア密度、グルコース輸送能力、脂肪酸酸化を高めます。 抵抗訓練は、グルコース処分のためのより大きなシンクを提供する筋肉量を増加させます。 アメリカ糖尿病協会は、少なくとも150分の適度な強度の有酸素活性を週に、抵抗運動の3つのセッションに2回以上推奨します。 ショートデューサー高強度の間隔(HIIT)が示されている利点があります。
体重管理と理性外科
5〜10%の体重減少は、インスリン感度とグルコース耐性を大幅に改善することができます, 特に過剰な粘膜脂肪を持つ個人で. 重度の肥満とタイプ2糖尿病を持つ人のために, 腹部手術は、多くの場合、糖尿病の驚くべき寛容につながる, 減量とインスリン分泌と感度を高める腸ホルモンの肥大な変化によって駆動.
薬学の介入
メタフォルムインは、タイプ2糖尿病のための第一線療法であり、主に肝性グルコネシスを抑制し、インスリン感度を改善することによって働きます。 ティアゾリジンエデオン(ピオグリタゾン)は、PPARγアゴニストとして機能し、周辺インスリン感度を高めます。 消化管および消化管は、消化管および消化管に作用する。 消化管は、消化管および消化管に作用する。 消化管は、消化管および消化管に作用する。 消化管は、消化管および消化管に作用する。
コンテンツ
インスリンは、単純グルコース規制よりもはるかに多く、それは、同化のマスターコーディネーターとして機能します。, 体全体に炭水化物を注入, 脂肪, タンパク質代謝. その分泌は、生物学的感知の驚異であります, そして、その信号ネットワークは、ホルモンのpleiotropyのモデルです. これらのシステムファルターとき, 結果は、傾向があります, インスリン抵抗に導きます, β細胞障害, 糖尿病の有効性を観察, 免疫疾患および免疫疾患の有効性を検証するために、, 免疫疾患の有効性を検証, 免疫疾患の有効性を観察, 免疫疾患の有効性を観察, 免疫疾患, 免疫疾患の免疫疾患の免疫疾患, 免疫疾患の免疫疾患の免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患の免疫疾患, 免疫疾患の免疫疾患の免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患, 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患 免疫疾患
外部リソース:[]
- アメリカン糖尿病協会. ]インシュリン基礎
- 国立健康研究所 ] 生化学、インシュリン代謝効果
- 糖尿病イギリス。 インシュリンと糖尿病]
- マヨクリニック。 タイプ2糖尿病のためのインシュリン療法]