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二、GLP-1对α、β细胞的作用
肠促胰岛激素效应——GLP-1的双重调节机制:GLP-I主要由回肠和空肠的L细胞合成释放,具有多种生物学作用。它可以作用于β细胞,促进β细胞的增殖和分化,减少其凋亡,促进β细胞再生和修复,增加β细胞数量,从而增强其反应性,进而增加葡萄糖浓度依赖性胰岛素的释放。同时GLP-1还可以作用于α细胞,葡萄糖浓度依赖性地降低餐后胰高血糖素的分泌,并减少肝糖原的分解,从而降低血糖水平。正是这种α和β细胞激素双重调节作用,以及葡萄糖浓度依赖性的调节作用,使肠促胰岛素GLP-1成为近年来降糖治疗研究的亮点。研究进一步发现,GLP-1促进胰岛素分泌是葡萄糖依赖性的,当血糖升高时,葡萄糖代谢产生ATP增多,GLP-1与β细胞膜上的G蛋白偶联的特异性受体结合,通过腺苷酸环化酶产生cAMP,导致多种反应发生,对葡萄糖引起的胰岛素分泌起到扩增作用。而当血糖浓度低于4.5mmol/L时,GLP-1无法促进上述胰岛素分泌。2型糖尿病患者GLP-1分泌下降,尤其在餐后第一时相的分泌显著下降,且糖尿病患者循环中GLP-1水平降低并不能负反馈抑制GLP-1降解。研究发现,DPP-4抑制剂可使正常人肠促胰岛素在血液循环中的水平升高2~3倍,对于空腹血糖受损患者,也可使餐后血浆GLP-1水平较餐前升高1.5~3倍。同时GLP-1还可作用于α细胞,高血糖时以葡萄糖浓度依赖性抑制胰高血糖素的分泌,减少餐后胰高血糖素分泌,进而减少肝糖原的分解而降低血糖,反之在血糖较低时则增加胰高血糖素水平。
此外,GLP-1还可以通过胰腺内外的多个途径和机制共同参与血糖稳态的调节:①诱导前胰岛素基因的转录,促进胰岛素的生物合成和分泌;②刺激β细胞增殖和再生、抑制其凋亡,维持β细胞的数量和功能;③抑制胃酸分泌、延缓胃排空、增强中枢饱腹感,从而抑制食欲、减轻体重;④增加外周肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用;⑤增加葡萄糖转运蛋白2(GLUT-2)表达,提高β细胞对葡萄糖的反应;⑥促进胰岛D细胞分泌生长抑素,生长抑素又作为旁分泌激素参与抑制胰高血糖素的分泌。
采用造成局部缺血后肱动脉血流介导性血管扩张技术评价血管内皮功能,证实GLP-1对糖尿病伴冠心病患者可改善其内皮功能,而对健康者并无明显作用。于狗的实验证明,在使动脉闭塞10分钟后给予GLP-1灌注,可使心脏局部室壁运动早期恢复,收缩功能恢复正常,并避免心律失常发作。对实验性扩张型心肌病狗,GLP-1输注可显著增加左心室射血分数、每搏输出量、心输出量。于充血性心力衰竭患者也证实GLP-1输注可改善左室射血分数和功能状态。