調節血糖穩態,GK負重前行
2型糖尿病是威脅人類健康的主要慢性疾病,近年來,針對不同靶點的新型降糖藥物相繼問世,然而在單藥治療過程中,患者的β細胞功能持續衰退,治療藥物仍未很好地解決糖尿病患者的血糖失穩態的問題。因此,我們需要重新審視機體葡萄糖穩態的調控機製,從而更好地理解2型糖尿病發生發展的過程與特點。血糖穩態依賴機體多個細胞、器官和係統的密切合作,葡萄糖激酶(glucokinase,GK)是該調控係統中的傳感器,發揮核心作用。
★人體血糖穩態平衡★
正常生理狀態時,人體血糖水平穩定在3.9~5.6 mmol/L(穩態平衡),保持血糖穩態是保證我們人體糖代謝健康運轉的核心因素,這確保了我們大腦、紅細胞等依賴葡萄糖供能的細胞的正常生理功能。血糖穩態調節主要通過胰島等組織細胞感受葡萄糖濃度的變化,分泌血糖調節激素,並將信息傳遞給肝髒、肌肉、脂肪等器官進行整合處置,經高度係統化調節而實現。
▲人體血糖穩態平衡圖
★GK在血糖穩態中的核心作用★
葡萄糖穩態調控是一個高度智能化的係統,保證人體大腦的葡萄糖和氧元素的供給,葡萄糖是人類賴以生存的基礎能量物質。葡萄糖激酶是人體重要的葡萄糖傳感器,在人體血糖平衡調節過程中,GK起著重要的調節作用,根據血糖的微小變化,啟動參與血糖調節係統的不同類型細胞(β細胞、α細胞、腸道L細胞等)釋放控糖激素(胰島素、胰高糖素、胰高糖素-1受體激動劑等),並作用於肝髒促進肝糖元的合成或分解,使葡萄糖濃度始終維持在正常範圍內。葡萄糖激酶(GK)就是這樣作為設定血糖平衡區間的核心蛋白,充當著人體“血糖傳感器”的功能。GK參與血糖穩態調控的三大軸(胰島-肝髒、腸道L細胞-胰島、神經細胞-腸道細胞-胰島),連接成高度網絡化係統,調控血糖穩態。如果傳感功能出現故障或受損,係統會喪失控製能力。
★2型糖尿病患者發生葡萄糖敏感性缺陷★
GK可以敏銳地感知體內葡萄糖濃度的變化,而2型糖尿病患者的胰島和肝髒中GK表達和功能顯著降低,造成GSIR閾值右移,形成高血糖。因此,GK功能損傷、表達下降是糖尿病的病根,GSIR的閾值改變是葡萄糖穩態失衡的重要原因。GK設定的葡萄糖刺激胰島素,GK基因突變對胰島素分泌量影響不大,但改變了GSIR的閾值,破壞了葡萄糖穩態。
★GKA有望成為治療糖尿病的一線標準療法★
葡萄糖激酶激動劑(GKA)可以通過提升患者受損GK的活性和功能,恢複對於血糖變化的敏感性,平衡胰島素和胰高糖素,從而實現血糖穩態平衡。日前,華領醫藥研發的GKA藥物Dorzagliatin,有望成為治療2型糖尿病的一線標準療法,既可以作為單藥療法,也可以作為基礎治療與當前批準的抗糖尿病藥物聯合使用。
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