一、胰島素概論 Insulin Overview
1️⃣ 胰島素的定義與來源
- 胰島素（Insulin）：由胰臟蘭氏小島（Islets of Langerhans）中的β細胞（Beta cells）分泌的蛋白質激素。
- 主要功能：降低血糖（blood glucose）並促進能量儲存。
2️⃣ 胰島素的合成與分泌
- 前驅物：前胰島素（Preproinsulin）
- 加工過程：
- Preproinsulin → Proinsulin（前胰島素）
- Proinsulin 在高基氏體（Golgi apparatus）中切割為： 胰島素（Insulin） C胜肽（C-peptide）
- 分泌特性：
- 胰島素與C胜肽等莫耳量（equimolar）分泌
3️⃣ 胰島素受體與作用機制
（1）受體結構
- 胰島素受體（Insulin receptor）
- 由4個亞單位組成： 2個α（細胞外） 2個β（跨膜）
- 屬於：
- 酵素型受體（enzyme-linked receptor）
- 具有酪胺酸激酶（tyrosine kinase）活性
（2）訊號傳導機制
- 胰島素結合α亞單位
- β亞單位自體磷酸化（autophosphorylation）
- 活化酪胺酸激酶
- 磷酸化胰島素受體基質（IRS, insulin receptor substrates）
- 啟動細胞內酵素系統
結果：
- 改變代謝酵素活性
- 調控基因表現
- 改變細胞運輸功能
4️⃣ 胰島素作用的時間層級
- 數秒內（Seconds）：增加葡萄糖進入細胞
- 數分鐘（Minutes）：改變酵素活性
- 數小時至數天（Hours–days）：改變蛋白質合成與基因表現
二、胰島素對醣類代謝的影響 Carbohydrate Metabolism
1️⃣ 增加葡萄糖進入細胞
- 約80%細胞對胰島素反應：
- 特別是： 骨骼肌（Skeletal muscle） 脂肪組織（Adipose tissue）
- 機制：
- GLUT4轉位到細胞膜，增加葡萄糖攝取
2️⃣ 骨骼肌作用
（1）平時狀態
- 使用脂肪酸（fatty acids）為主要能量來源
（2）運動時
- 肌肉收縮 → GLUT4上移
- 不需胰島素也能吸收葡萄糖
3️⃣ 肝臟作用
- 促進肝糖生成（glycogenesis）
- 抑制糖質新生（gluconeogenesis）
- 將多餘葡萄糖轉為脂肪酸
- 目的：降低血糖並儲存能量
4️⃣ 對腦部影響
- 腦細胞：
- 不依賴胰島素吸收葡萄糖
- 原因：
- 細胞膜本身對葡萄糖通透性高
臨床重點：
- 血糖過低會導致：
- 昏厥（syncope）
- 癲癇（seizures）
- 昏迷（coma）
三、胰島素對脂肪代謝的影響 Fat Metabolism
1️⃣ 促進脂肪合成
- 將葡萄糖轉為脂肪酸
- 在肝臟與脂肪組織進行
2️⃣ 促進脂肪儲存
- 抑制脂解作用（lipolysis）
- 增加脂肪儲存在脂肪細胞
3️⃣ 胰島素缺乏的影響
（1）脂肪分解增加
- 釋放大量游離脂肪酸（free fatty acids）
（2）血脂上升
- 膽固醇（cholesterol）增加
（3）酮體生成
- 酮症（ketosis）
- 酮酸中毒（ketoacidosis）
四、胰島素對蛋白質代謝的影響 Protein Metabolism
1️⃣ 促進蛋白質合成
- 增加胺基酸進入細胞
- 促進核糖體蛋白質合成
2️⃣ 抑制蛋白質分解
- 減少蛋白質降解
3️⃣ 缺乏時的影響
- 蛋白質分解增加
- 血中胺基酸上升
導致：
- 肌肉萎縮
- 生長受阻
五、胰島素分泌調控 Regulation of Insulin
1️⃣ 血糖調控
- 血糖上升 → 刺激胰島素分泌
- 正常空腹血糖：
- 約 80–90 mg/dL
2️⃣ 回饋機制
- 血糖升高 → 胰島素增加
- 胰島素降低血糖 → 分泌減少
- 屬於負回饋（negative feedback）
六、升糖素 Glucagon
1️⃣ 定義與來源
- 升糖素（Glucagon）
- 由胰臟α細胞（Alpha cells）分泌
功能：
- 升高血糖（increase blood glucose）
2️⃣ 對醣類代謝的影響
（1）促進肝醣分解
- Glycogen → Glucose
（2）促進糖質新生
- 胺基酸 → 葡萄糖
結果：
- 血糖上升
3️⃣ 其他作用
- 增加脂肪分解
- 提供能量來源
4️⃣ 分泌調控
（1）抑制因子
- 血糖上升
（2）刺激因子
- 胺基酸增加
- 運動（exercise）
七、血糖調節整體機制 Blood Glucose Regulation
1️⃣ 胰島素 vs 升糖素
- 胰島素：
- 降血糖
- 升糖素：
- 升血糖
兩者形成：
- 拮抗作用（antagonistic effect）
2️⃣ 維持恆定
- 血糖維持在正常範圍
- 避免：
- 低血糖（hypoglycemia）
- 高血糖（hyperglycemia）
八、糖尿病 Diabetes Mellitus
1️⃣ 定義
- 糖尿病（Diabetes mellitus）
- 因胰島素不足或作用異常
導致：
- 血糖過高
2️⃣ 分類 Classification
（1）第一型糖尿病（Type 1 DM）
- 原因：
- 自體免疫破壞β細胞
- 特徵：
- 完全缺乏胰島素
- 治療：
- 必須注射胰島素
（2）第二型糖尿病（Type 2 DM）
- 原因：
- 胰島素阻抗（insulin resistance）
- 特徵：
- 有胰島素但作用下降
- 常見於：
- 肥胖（obesity）
- 治療：
- 飲食控制
- 運動
- 藥物
3️⃣ 病理機制
（1）高血糖
- 細胞無法利用葡萄糖
（2）脂肪代謝異常
- 使用脂肪產能
- 產生酮體
（3）蛋白質分解
- 肌肉流失
4️⃣ 併發症 Complications
- 動脈硬化（atherosclerosis）
- 神經病變（neuropathy）
- 腎病變（nephropathy）
- 視網膜病變（retinopathy）
九、臨床重點 Clinical Correlations
1️⃣ 低血糖休克（Hypoglycemic shock）
- 原因：
- 胰島素過多
- 表現：
- 意識喪失
- 抽搐
2️⃣ 糖尿病酮酸中毒（Diabetic ketoacidosis）
- 原因：
- 胰島素嚴重不足
- 表現：
- 酸中毒
- 脫水
- 昏迷
3️⃣ 胰島素阻抗（Insulin resistance）
- 常見於：
- 肥胖
- 機制：
- 訊號傳導受阻
十、總結 Summary
- 胰島素是人體最重要的降血糖激素
- 升糖素則負責提升血糖
- 兩者共同維持血糖恆定
- 胰島素影響：
- 醣類
- 脂肪
- 蛋白質
- 糖尿病為胰島素異常所致的代謝疾病
- 長期未控制會導致多重器官損害
