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胰岛素简答题试题及答案

1.简述胰岛素的分子结构特征及其生物学意义。

胰岛素是由胰腺β细胞分泌的小分子蛋白质激素，其成熟分子由51个氨基酸组成，分为A链（21个氨基酸）和B链（30个氨基酸），两条肽链通过两对二硫键（A7-B7、A20-B19）共价连接，A链内部另有一对二硫键（A6-A11）。这种双肽链结构是胰岛素保持生物活性的关键：二硫键维持分子空间构象，确保其能与胰岛素受体特异性结合；A链和B链的特定氨基酸残基（如A1、A2、B24-B26）构成受体结合域，直接影响胰岛素与受体的亲和力。此外，胰岛素在β细胞内以前胰岛素原形式合成，经酶切去除C肽后形成成熟胰岛素，这一加工过程既保证了分泌的调控性，也使C肽成为评估β细胞功能的重要指标（与胰岛素等摩尔分泌，但无降糖活性）。

2.胰岛素按作用时间可分为哪几类？各举1-2例并说明主要特点。

胰岛素按作用时间可分为五大类：

（1）超短效胰岛素类似物：如门冬胰岛素（诺和锐）、赖脯胰岛素（优泌乐）。起效时间5-15分钟，达峰时间30-90分钟，作用持续3-5小时。特点是模拟进餐后生理性胰岛素分泌，需在餐前即刻注射，可减少餐前低血糖风险。

（2）短效（常规）胰岛素：如普通胰岛素（RI）。起效时间30分钟，达峰时间2-4小时，作用持续6-8小时。可皮下注射或静脉给药（唯一可静脉使用的胰岛素类型），适用于糖尿病急性并发症（如酮症酸中毒）的抢救。

（3）中效胰岛素（NPH）：如低精蛋白锌胰岛素。起效时间1.5-2小时，达峰时间4-12小时，作用持续16-24小时。以鱼精蛋白-胰岛素复合物形式存在，皮下注射后缓慢释放，主要用于提供基础胰岛素水平。

（4）长效胰岛素及类似物：如甘精胰岛素（来得时）、地特胰岛素（诺和平）。起效时间2-4小时，无明显峰值，作用持续24小时以上。通过结构修饰（如甘精胰岛素在B链末端添加两个精氨酸，A链21位天冬酰胺改为甘氨酸）提高等电点，使其在皮下形成微沉淀缓慢释放，提供更平稳的基础胰岛素覆盖。

（5）预混胰岛素：如预混30R（30%短效+70%中效）、预混50R（50%短效+50%中效）、预混门冬胰岛素30（30%超短效+70%中效类似物）。特点是将不同作用时间的胰岛素按固定比例混合，简化注射次数（通常每日2次），适用于需同时控制基础和餐后血糖的患者，但灵活性较差。

3.详述胰岛素的作用机制，包括受体结合后的信号转导及对糖、脂、蛋白质代谢的影响。

胰岛素的作用通过与靶细胞表面的胰岛素受体（IR）结合启动。IR为跨膜糖蛋白，由α亚基（胞外，结合胰岛素）和β亚基（胞内，含酪氨酸激酶活性）组成的四聚体（α2β2）。胰岛素与α亚基结合后，β亚基酪氨酸激酶自磷酸化并激活，招募胰岛素受体底物（IRS）家族蛋白（如IRS-1、IRS-2）。IRS通过磷酸化激活下游两条主要信号通路：

（1）PI3K-Akt通路：激活磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）生成PIP3，招募并激活Akt（蛋白激酶B）。Akt通过以下方式调节代谢：①促进葡萄糖转运体4（GLUT4）从胞内囊泡转位至细胞膜（主要在骨骼肌、脂肪细胞），增加葡萄糖摄取；②抑制糖原合成酶激酶3（GSK3），激活糖原合成酶，促进糖原合成；③抑制叉头盒蛋白O1（FoxO1），减少肝糖异生相关基因（如PEPCK、G6Pase）的转录，抑制肝糖输出；④激活脂肪合成相关酶（如乙酰辅酶A羧化酶），促进脂肪酸合成，同时抑制激素敏感脂酶（HSL），减少脂肪分解。

（2）Ras-MAPK通路：通过激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）促进细胞增殖与分化，主要参与胰岛素的生长调节作用（如促进组织修复）。

对三大代谢的具体影响：

-糖代谢：促进外周组织（肌肉、脂肪）摄取葡萄糖，加速肝、肌肉糖原合成，抑制肝糖异生和糖原分解，降低血糖。

-脂代谢：促进脂肪细胞摄取葡萄糖并转化为甘油三酯，抑制脂肪分解（减少游离脂肪酸释放），降低血甘油三酯水平。

-蛋白质代谢：促进氨基酸进入细胞，加速核糖体蛋白合成，抑制蛋白质分解（减少尿素生成），总体呈正氮平衡。

4.临床中胰岛素的主要适用人群包括哪些？请结合不同类型糖尿病及特殊情况说明。

胰岛素的临床应用覆盖以下人群：

（1）1型糖尿病（T1DM）：因β细胞功能绝对缺失，需终身依赖胰岛素治疗，通常采用“基础-餐时”方案（长效/中效胰岛素提供基础量+超短效/短效胰岛素控制餐后血糖）。

（2）2型糖尿病（T2DM）：①经生活方式干预+至少3种口服降糖药（如二甲双胍、SGLT-2抑制剂、DPP-4抑制剂等）规范治疗3个月，HbA1c仍≥7.0%；②出现急性并发症（如糖尿病酮症酸中毒、高渗高血糖综合征）；③合并严重慢性并发症（如糖尿病肾病G4期、视网膜病变增殖期）；