这种激素已被发现100年,但是你足够了解吗?
全球糖尿病地图
根据国际糖尿病联盟2021年公布的数据,全球有5.37亿20岁-79岁成人患有糖尿病,相当于每10人就有1人患有糖尿病,预计到2030年和2045年,糖尿病患病人数将分别增至6.43亿和7.83亿,患病率分别达到11.3%和12.2%。而中国是全球糖尿病成人患者数量最多的国家,达1.41亿人,相当于每4名成年糖尿病患者中就有1名来自中国。其中2型糖尿病患者超过90%,整体糖尿病人群的血糖控制达标率不足50%【1】。
糖尿病的“双激素模式“
2023年是胰高血糖素发现100周年,一系列关于胰高血糖素的重磅文章发表。
◆ The past, present, and future physiology and pharmacology of glucagon
◆ Revisiting the role of glucagon in health, diabetes mellitus and other metabolic diseases
◆ Role of Glucagon in The Metabolic Response Review
◆ Newly discovered knowledge pertaining to glucagon and its clinical applications
◆ Metabolic Messengers glucagon
◆ 100 years of glucagon and 100 more
◆ Glucagon 100 years. Important, but still enigmatic
◆ Glucagon, from past to present a century of intensive research and controversies
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胰高血糖素发现100年来,在糖尿病、内分泌以及心血管领域的诊疗取得了巨大的进展。以胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂为代表的新型治疗药物能抑制胰高血糖素分泌、同时刺激胰岛素分泌,发挥降糖、减重、降压、调脂等作用,推动糖尿病的诊疗【4】。因此,胰高血糖素的故事还远没有结束…
胰高血糖素:
从“杂质”到“重要激素”的身份转变
胰高血糖素的研究进展【4】
1921 年,Banting和Best发现胰岛素,并首次观察到对胰腺切除的狗进行胰腺提取物试验时,在预期的降糖效果出现之前,狗会出现轻微但可重复的高血糖。
1923年,Kimball和Murlin将这种高血糖效应归因于胰腺提取物中存在一种致糖物质,并将其命名为胰高血糖素(glucagon),是葡萄糖(glucose)和激动剂(agonist)两个词的组合。多年来,商业胰岛素制剂一直受到这种胰腺激素的污染。
1933年,Bürger和Brandt制备出了具有胰高血糖素活性的部分纯化物质。
1948 年,Sutherland和de Duve确定了这种胰腺 “高血糖-糖原分解因子”的来源和分布特征,即胰高血糖素来源于胰岛α-细胞,de Duve在 1953 年进一步证实了这一发现。
然而,直到1955年,Staub等人才完全纯化并结晶出胰高血糖素,并于1957年报告了胰高血糖素的氨基酸序列。
后来,胰高血糖素制剂被用于治疗“胰岛素反应”,即治疗严重的低血糖症。胰高血糖素的发现开创了代谢性疾病,尤其是糖尿病领域的新纪元。
胰高血糖素的重要调节作用【4-5】
胰高血糖素是人体主要的升高血糖的激素,和胰岛素一起,确保血糖水平无论饮食、运动和禁食都可以保持在一个正常的范围内。胰高血糖素通过刺激糖原分解和糖异生来介导其对肝葡萄糖产生的作用。血糖水平的下降是增加胰高血糖素分泌的最直接的刺激因素,但它也受到氨基酸、脂肪酸、神经递质和循环激素的调节。
胰高血糖素不仅在调节血糖方面发挥作用,还在氨基酸和脂质代谢、全身内分泌和旁分泌功能方面发挥作用,并影响心血管系统。
随着其在2型糖尿病病理生理中的作用被指出,以及其在不同治疗方法中的作用被证明,胰高血糖素越来越引起学术界的关注
★胰高血糖素在治疗严重胰岛素诱导的低血糖患者中起着至关重要的作用
★用GLP-1受体(GLP-1R)激动剂抑制其分泌可以帮助控制2型糖尿病患者的高血糖
★靶向GLP-1受体(GLP-1R)和胰高血糖素受体(GCGR)的激动剂可以促进体重减轻
检测胰高血糖素的临床意义
一、通过检测胰高血糖素,评估胰岛α细胞功能
胰岛α细胞功能的评价方法包括:
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空腹胰高血糖素测定
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OGTT
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高葡萄糖钳夹试验
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精氨酸刺激试验
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低血糖刺激试验
其中应用最广泛、价值最高的是OGTT,其通过多点胰高血糖素水平的测定,计算出曲线下面积(AUC),从而判定胰岛α细胞的功能【6】。
依据糖尿病患者糖耐量试验(OGTT)、胰岛素释放试验、C肽释放试验的数值及胰高血糖素(Glucagon)的数值可以全面判断患者胰岛细胞功能受损程度。
正常人OGTT试验、胰岛素释放试验、C肽释放试验、胰高血糖素水平
胰岛α细胞功能紊乱在糖尿病发病过程中起重要作用。糖尿病患者胰高血糖素的分泌不受高血糖抑制,α细胞的“默认”血糖和胰高血糖素水平较高。长期的高血糖状态,会进一步导致胰岛α细胞功能失调,胰高血糖素分泌亢进,进入“高血糖引起高血糖”的恶性循环,使糖尿病病情进一步加重【7】。
正常人和糖尿病患者胰高血糖素分泌曲线
二、指导临床药物治疗,减少医源性低血糖的发生。
Unger等认为,胰岛素与胰高血糖素两者的比值(IGR)共同决定葡萄糖的吸收和产出,两者比值较两者的绝对浓度更能反映机体病理生理状态,IGR相较于评估绝对值更有意义【8】。
IGR与降糖药物选择
★ 可根据胰岛素和胰高血糖素的绝对值和相对值创建模型,选择合适的治疗方法,也可以根据药物对胰岛素和胰高血糖素的影响来创建合理的组合。
★ IGR可作为常规糖尿病治疗和护理的一个重要参考依据,临床专家可根据IGR选择适当的药物治疗。
★糖尿病诊疗对IGR影响的研究,将有助于揭示人类生物化学和生理学的奥秘。
胰高血糖素检测难点及解决方案
一、胰高血糖素样本不稳定【9-10】
样本保护是实现准确检测的前提,须使用胰高血糖素专用采血管,确保样本稳定。
使用常规EDTA+抑肽酶的血浆样本在不同存储条件下,含量均出现下降,无法准确检测
使用胰高血糖素专用采血管(专利采血管),可使胰高血糖素样本在2-8℃保存4天,-20℃保存28天,满足临床样本运输和保存要求。
二、抗体特异性要求高
胰高血糖素Glucagon(33-61)是一种由29个氨基酸组成的直链多肽。肠高血糖素Glicentin(1-69)、胃泌酸调节素oxyntomodulin(33-69)都含有完整的胰高血糖素氨基酸序列片段。
检测试剂开发时,N端抗体会与胃泌酸调节素(oxyntomodulin)发生交叉反应,而 C 端抗体则会与胰高血糖素原1-61发生交叉反应,针对胰高血糖素中间片段开发的抗体则有可能与上述所有肽结合【11】。胰高血糖素的测定需要针对两个末端的双抗体夹心技术,抗体特异性要求高。
高特异性的一对单克隆抗体(专利抗体)可以显著减少与其它类似物的交叉反应,采用完全液态均相化学发光检测方法,准确度高,灵敏度高,确保准确检测胰高血糖素。
血糖调控三剑客
胰高血糖素 + 胰岛素 + C肽三项联合检测,被称为血糖调控“三剑客”。
临床价值:
★ 全面评估胰岛细胞功能
★ 为有效控糖提供全面准确的信息
★ 指导药物使用,及时发现低血糖的风险
HomoG 100型全自动化学发光分析仪
产品特点
◆ 专用采血管,保护样本稳定,延长保存时间,满足临床普及使用需求
◆ 高特异性、高亲和力的双单克隆抗体,极低交叉反应
◆ 全自动化学发光法检测,操作简单快捷
◆完全液态均相化学发光技术,检测灵敏度高
yh533388银河生物简介
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在糖尿病领域,yh533388银河生物产品菜单涵盖血糖水平监测、血糖调控检测、糖尿病肾病、糖尿病分型、糖尿病诊断等,打造糖尿病全面检测的菜单。特色产品有胰高血糖素(Glucagon)测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、1,5-脱水-D-山梨醇(1,5-AG)测定试剂盒(化学发光酶分析法)等。
在心脑血管疾病领域,yh533388银河生物通过多个新型生物标志物联合检测、综合评分,提前2-3年预测心脑血管疾病风险,实现早防早治的目标。特色产品有氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)测定试剂盒(化学发光免疫分析法)。
公司先后被认定为国家高新技术企业、广东省专精特新企业、广州市硬科技企业培育百强。yh533388银河生物秉承“让检测精准可靠”的经营理念,建立了完善的质量管理体系,致力于为客户提供优质的产品和高效的服务。
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