β 细胞如何读取血液
胰岛素是一种[[peptide-hormone|肽类激素]],β 细胞释放它的量与它在血液中“尝”到多少葡萄糖成正比——这个过程称为[[glucose-stimulated-insulin-secretion|葡萄糖刺激的胰岛素分泌]]。其精妙之处在于:β 细胞不需要单独的“血糖计”:它只是让葡萄糖进来并燃烧它,而代谢产生的信号就成了触发器。
- 葡萄糖通过始终开放的[[glut2|GLUT2]]转运体自由进入 β 细胞。由于 GLUT2 在正常水平下不会饱和,进入的量几乎与血糖水平呈线性对应——这正是使 β 细胞成为忠实传感器的原因。
- 细胞代谢这些葡萄糖,提高其内部 ATP(能量货币)。葡萄糖越多,ATP 越多。
- 升高的 ATP 关闭一个钾通道,从而改变细胞的电压并打开一个钙通道。钙离子涌入。
- 钙触发储存的[[secretory-granule|分泌颗粒]]与细胞膜融合,把其中的胰岛素倾入血液。进来的葡萄糖越多 → 出去的胰岛素越多。
胰岛素原、胰岛素与有用的“剩料”
胰岛素先以一条松散的单链合成,称为[[proinsulin|胰岛素原]]。在分泌颗粒内部,一种酶切除中间的一段。两端凭借硫桥仍连在一起,成为成熟的[[endo-insulin|胰岛素]],而被丢弃的中段就是[[c-peptide|C 肽]](“连接肽”)。关键在于:两者被装入同一个颗粒,并以等量释放。
胰岛素吩咐身体做什么
胰岛素是“进食状态”信号——它意味着燃料充足,所以要储存起来。它结合靶细胞上的一种[[endo-receptor-tyrosine-kinase|受体酪氨酸激酶]],这种受体通过给自身添加磷酸标签而开启。在肌肉和脂肪中,最主要的效应是招募[[glut4|GLUT4]]转运体:GLUT4 平时藏在细胞内部,胰岛素让它移到表面,为葡萄糖打开大门使其涌入。与此同时,肝脏被吩咐把葡萄糖以糖原形式锁存起来。最终结果是:血糖下降。