胰岛素原c肽作用机制

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1、C肽胰岛素原C肽作用机制C肽是胰岛素原中连接AB两条链的连接肽。在胰岛β细胞分泌颗粒中，胰岛素原经蛋白酶裂解，形成等摩尔由AB链组成的胰岛素和C肽，然后分泌并进入血液。C肽的种族差异很大，其中人C肽含31个氨基酸。在胰岛素原分子中C肽对胰岛素原分子的折叠、二硫键的正确配对等分子结构的形成起重要作用，而血液中游离C肽的生理功能却一直不清楚。近来的研究发现，给予I型糖尿病大鼠超生理剂量的人C肽配伍胰岛素治疗，能防止血管、神经机能障碍，长期（3个月）给予胰岛素配伍C肽，可使I型糖尿病病人减少尿白蛋白排泄率，改善肾功能和自主神经及感觉神经障碍。C肽的这些改善糖尿病并发症的作用与其刺激Na+，K+

2、-ATPase和内源NO合成酶的活性相关。1.C肽及其类似物对血管功能的影响用30mmol/L葡萄糖诱导皮室肉芽组织模型（从大鼠后腿下部任一侧取下一块直径约2cm的圆形皮肤并将其边缘缝在塑料小室上，一周后用于实验）形成血管机能障碍，即血流量改变，然后给予100nmol/L浓度的C肽及其类似物，观测这些肽的活性。结果显示，大鼠C肽和人的C肽活力相似，这可能与二者之间序列的高度同源性有关；反身氨基酸顺序的C肽效果与天然C肽一致时没有活力；均由D型氨基酸构成的人C肽，在放射免疫分析中，对天然C肽识别灵敏度高达10pmol/L的多克隆抗体无法识别1nmol/L的D型C肽，但其功效仍与天然C肽一致

3、。因此，Ido等人认为决定C肽生物活性的是氨基酸排列顺序，而非肽键的方向或手性，从而提出C肽可能不是与立体专一性受体结合起作用，而是类似于抗菌肽如cecropins，非手性地与膜脂质作用来行使其生理功能。2.C肽及其类似物对Na+-K+-ATPase活性影响大鼠C肽在浓度10-8-10-6mol/L，同时Na+处于不饱和浓度时，能够增强正常大鼠肾小管Na+，K+-ATPase活性。Ohtomo等人利用合成大鼠C肽及其类似物，通过研究其对正常大鼠近曲小管Na+-K+-ATPase活性的影响，以确定其活性部位。结果显示其C端是一个活性部位，其C端4肽和5肽有92%和103%的活力（相对于完整

4、的C肽分子），而去（27-31）后的C肽则无活力。合成的人C端5肽（EGSLQ），其中两残基与鼠的C端（EVARQ）相同，具有75%的活力。非末端的中部序列相对于完整的C肽，具有35%-80%的活力。中部的2个或3个Gly序列仅轻微刺激Na+-K+-ATPase活性，非天然的2、3、4或5个Ala序列无可测得的活力，但D-LG却有72%的活性。3.C肽与G蛋白偶联受体肾小管用百日咳毒素预先处理，则C肽增强肾小管Na+-K+-ATPase活性的能力被阻断，当有FK506（Ca2+-钙调蛋白依赖的磷酸酶2B）存在时，也出现这种情况。以上结果暗示C肽刺激Na+，K+-ATPase活性，可能是通

5、过激活与对百日咳毒素敏感的G蛋白偶联体的受体以及Ca2+依赖的细胞内信号传导途径。通过荧光相关光谱（fluores-cencecorrelationspectrocopy）技术，有人研究了C肽与细胞膜的结合。在单分子检测灵敏度的情况下测定配体与膜的结合，发现了荧光标记的C肽特异地结合于几种人细胞表面（四甲基若丹明标记，通过琥珀酰亚胺酯衍生物连接），并且在低纳摩尔浓度下与细胞表面的结合就达到了饱和。Scatchard作图分析它与肾小管细胞的结合，显示存在高亲和力，Kass>3.3×109（mol/L）-1。过量未标记的C肽可以竞争下来荧光标记的C肽，解离常数为4.5×10-4s-1第2页共

6、2页C肽。C端五肽同样可以取代膜结合的C肽，表明该片段为配体的膜结合部分。顺序打乱但氨基酸组成与天然C肽一致以及D型C肽不能竞争膜结合的荧光标记的C肽。同样，胰岛素、IGF-I、IGF-II和胰岛素原也不能竞争膜结合的荧光标记C肽。从C肽与培养的肾小管细胞、皮肤纤维细胞和隐静脉的内皮细胞结合来看，肾小管细胞单位细胞表面积结合位点最多。相反，脐带血管内皮细胞不与C肽结合，这与C肽能够刺激主动脉内皮细胞NO合酶活性，而对脐带血管内皮细胞NO合酶活性无影响是一致的。用百日咳毒素（已知它可以修饰G蛋白偶联受体）处理细胞，则这种结合停止，说明C肽结合到人细胞膜G蛋白偶联受体，然后激活Ca2+依赖的

7、细胞内信号通道，导致增强Na+-K+-ATPase和内源NO合酶的活性。但目前的发现并不排除超生理剂量的C肽可能与膜脂质作用发挥功能。用同位素标记的方法分析配体受体结合，即在C肽N端加上125I标记的Tyr，看它与肾小管细胞的结合，结果检测不到这种结合；而用FCS技术能够检测到这种结合。这说明用FCS分析方法比放射性标记更加灵敏。4.C肽与脂囊和脂微团的作用在Ido等人提出C肽可能通过非手性地与膜脂质作用发挥生理功能后不久，就有人采