Bukspottkörteln är en av de mest fylogenetiska forntida endokrina körtlarna i ryggradsorganismer. Bröstkorgs rudiment förekommer först i cyklostomer, som inkluderar lamprey och mixin. I fisk ligger de separat placerade loblerna i körteln i tarmens mesenteri. I amfibier finns det en tydlig differentiering av tarmtarmen, den multilobulära bukspottkörteln ligger i tarmens proximala slinga, och gallgången passerar genom körteln, i vilken de flera utsöndringskanalerna i bukspottkörteln passerar. I fåglar och reptiler är bukspottkörteln representerad av ett enda organ, har sin egen huvudkanal, som strömmar in i tolvfingertarmen. I däggdjur är bukspottkörteln inte bara tydligt isolerad, stromaens lager är uppdelade i segment, bestående av exokrin och endokrin parenchyma, har sin egen bisungkanal.
Den mänskliga bukspottkörteln, ett orört organ som ligger i den vänstra epigastriska regionen retroperitonealt, har tre huvuddelar: huvudet, kroppen och svansen. Bukspottskörteln parenchyma utvecklas från två utväxter av duodenal endoderm: dorsal och ventral. Dorsal utväxt uppträder på 3: e veckan av intrauterin utveckling av en person i duodenums dorsala vägg. Ventral utväxt bildas av ungefär den 4: e veckan med embryogenes i hörnet som bildas av tarmväggen och leverkärnan. Rudiments-tillvägagångssättet och sammanfogar varandra med 6-7 veckor och bildar ett enda organ. Dorsalknoppen ger kroppens och svansens botten, och den ventrala knoppen utgör huvudet på körteln. Det finns två synpunkter på källorna till ölcellsutveckling: den första säger att de härstammar från kambialceller (odifferentierade duktala epitelceller) och har ett endodermalt ursprung. Den andra teorin antyder att ölapparaten utvecklas från migrerande neurala crestceller, som andra element i det diffusa endokrina systemet, och har sålunda en ektopodermal genes.
Den endokrina eller intrasekretoriska delen av bukspottkörteln är Langerhansöarna, som är kluster av celler som når upp till 0,36 mm, den totala volymen av betaceller är upp till 1,5% av hela körtelns volym.
Sammansättningen av öarna av Langerhans innefattar fyra typer av celler, vilka var och en har en hög differentiering och syntetiserar en av föreningarna.
Alfa-celler utgör 20% av isceller och producerar glukagon. De mest talrika är betaceller, som utgör 60-80% av alla ölceller och ansvarar för insulinsyntes. I kompositionen av p-celler finns det två subtyper. Den första beta-cellens subtyp kännetecknas av en elektroniskt tät, kristalliserad kärna som innehåller zinkjoner och innehåller huvudsakligen insulin. Den andra cellens subtyp har amorft innehåll och innehåller mestadels proinsulin. Deltaceller har representation från 5 till 10% av antalet alla pankreatocyter och syntetiserar somatostatin. PP-celler utgör mellan 2 och 5% av alla insulocyter och utsöndrar två peptider: en pankreatisk polypeptid (PP) och en vasoaktiv tarmpeptid (VIP).
Pankreatisk morfologi
Bukspottkörteln ligger nästan horisontellt vid nivån på I-II ländryggkotan. Den ligger bakom bukhinnan och är täckt med den framför. Till höger, nära intill slingan i duodenum är den mest massiva delen av körteln - huvudet, då kroppen och den vänstra delen är svansen och når mjälten. Käftens längd är vanligen 16-22 cm. Dess vikt är 70-90 g. I tjockleken på körteln passerar vävnaden längs den huvudsakliga utsöndringskanalen, som strömmar in i tolvfingertarmen tillsammans med den gemensamma gallgången.
Bukspottkörteln tar emot arteriellt blod från bukspottskörtel-duodenalartären och grenarna i miltartären. Körtlarna i körteln öppnar antingen direkt in i portalvenen eller matar in den genom mjälken eller överlägsen mesenterisk vena.
Blodtillförseln till öarna är rikligare än akinarvävnaden. Kärlens innervation utförs av vagusens och sympatiska nervens grenar, och det finns nervplexus runt öarna, och från dessa plexusar finns nervfibrer som slutar på ytan av ölcellerna.
Huvuddelen av körteln representeras av en zymogen vävnad, som producerar olika beståndsdelar i bukspottkörteljuice, och ungefär 1% av körteln är i vikt endokrina vävnader - Langerhansöarna. De har en rund, oval eller oregelbunden form med en diameter på 100-200 mikron, men ibland betydligt större. Körteln innehåller 500.000-1.500.000 öar, och det finns fler körtlar i svansens svans än i huvudet.
Varje ö består av cylindriska epitelceller. Hos människor finns tre typer av celler. En art, de icke-granulerade så kallade deltacellerna, kan vara föregångaren till andra ölceller. De andra två typerna av celler innehåller granuler i cytoplasman. Närmare till periferin av ön är alfaceller. De är större, deras granularitet är olöslig i alkohol och färgas med sura färger. Det finns två typer av dessa celler, argyrofila och nonargyrofila, och endast den andra arten är platsen för glukagonbildning. Närmare till centrum av ön finns flera betaveller. De är något större än alfaceller, deras korn är lösligt i alkohol och färgas med basfärger. Insulin produceras i betaceller. Lipokain, som kan vara det tredje hormonet i bukspottkörteln, bildas inte i öarna, men i epitel av de små utsöndringskanalerna.
Med hjälp av elektronmikroskopi fann man att alfakornen i alla djur är lika runda och homogena, och beta-granulerna är olika: hos råttor runda och inhomogena, hos rektangulära hundar, i marsvin med oregelbunden form; hos människor är några granuler runt och inneslutna (en eller flera) i en membranpåse, andra granuler i profilen visas rektangulära. Olika former av beta-granuler i olika djurarter kan inte bara bero på skillnader i insulinets kemiska sammansättning, men också på graden av polymerisering, skillnader i den rumsliga strukturen hos dess molekyler eller i strukturen av proteinet med vilket insulin kombineras i en granulat.
Beta-cellen är en mycket komplex struktur begränsad av ett kontinuerligt plasmamembran. Mellan cellerna är utrymmet mycket litet och avbrutet på platser av ett cementeringsmedel. Kärnorna i cellerna omges av ett dubbelmembran där porerna är synliga på platser. Beta granulerna själva är inneslutna i membranpåse, och vanligtvis finns det ett litet utrymme mellan innehållet i granulatet (insulin) och väskans väggar. Mitokondrier är utspridda genom cytoplasman. Golgi-apparaten, omsluten i känsliga membransackar, ligger nära kärnan. Resten av cytoplasman är rik på ergastoplasma, bestående av två plattor i form av membran med ribonukleoproteingranuler på ytterytorna. Mellan beta-cellmembranet och kapillärendotelet finns ett utrymme där fibroblaster och nervfibrer ofta ses. Endotelet hos ölkärlen liknar endotelet hos andra endokrina körtlar genom att det är mycket gallrande på platser, och på dessa ställen försvinner cytoplasma av endotelceller nästan helt, så att cellemembranen är nästan intill varandra. Endotelet är kontinuerligt överallt och har inga porer.
Betapranuler innehåller insulin, som för att passera från granulen in i blodomloppet måste passera genom membranpåsen som omger granulen, plasmamembranet av beta-cellen och de två huvudmembranen i endotelet.
Mekanismen för insulinbildning spåras i råttor genom elektronmikroskopi. Ursprungligen, i beta-cellen, blir den plattformade ergastoplasmen vesikulär eller bildar påsar med ribonukleoproteingranuler på ytterytan. Inom dessa strukturer ackumuleras ett amorft material (föregångare av insulin) som gradvis bildar distinkta, täta beta granuler. Därefter bestäms inte längre ribonukleoproteingranuler på sackens yttre yta, och beta-granulerna ligger i dessa säckar. När insulin frigörs från betaceller flyttas granulerna, tillsammans med säckarna, till cellytan och släpps där. I det extracellulära utrymmet upplöses granulerna och insulin passerar genom endotelet i blodet. De återstående delarna av säckarna lagras som små indragningar på cellens yta.
Sockerdiabeter
MORPHOLOGI OCH FYSIOLOGI AV ENDIVRINFUNKTIONEN AV RIVERGLANDEN
Bukspottkörteln är ett orört organ som lokaliseras retroperitonealt och utsöndrar matsmältningsenzymer (exokrin del) och olika hormoner (endokrina del). Den endokrina delen av bukspottkörteln representeras av öar, vilka beskrivits 1869 av P. Langerhans. Pankreasöarna (Langerhansöarna) är diffust fördelade i bukspottkörtelns exokrina parankyma, utgör 1-1,5% av den totala volymen och har en diameter från 50 till 400 mikron (de flesta öarna är 200 mikron i diameter). I en vuxnas bukspottkörtel finns 240-360 tusen till 2 miljoner öar.
Vid embryogenes utvecklas bukspottkörteln från två utskjutningar i duodenum: från en bildar ett huvud och från den andra - bukspottkörtelns kropp och svans. Bildandet av öar i bukspottkörteln sker på den 10: e dagen och på 11: e dagen bestäms insulin där, vars nivå förblir relativt stabil under perioden från den 12: e till den 14: e graviddagen och därefter (14-20 den första dagen) ökar mängden insulin dramatiskt. På den 11: e dagen av utveckling detekteras även glukagon och dess nivå är flera dussin gånger högre än insulin.
Endokrina och exokrina pankreatiska vävnader utvecklas från det embryonala bukspottskörtelepitelet. Mekanismerna som skiljer denna vävnad till akin och insulär förstås inte fullt ut. En faktor isolerades från den mesenkymala vävnaden som stimulerar DNA, RNA och proteinsyntes i embryot i pankreatisk epitel och kontrollerar uppenbarligen proliferationen och differentieringen av bukspottskörtelepitelet i akinvävnad och B-celler.
Endokrina celler tros utvecklas från bukspottkörtelkanalerna, som är av endodermalt ursprung. Vissa forskare tror emellertid att öarna i bukspottkörteln och kromaffincellerna i mag-tarmkanalen härrör från nervkronan, som i de tidiga utvecklingsstadierna migrerades till det främre segmentet i tarmröret.
Isfiskarna i bukspottkörteln levereras rikligt med blod av kapillärerna, som bildar ett sinusformat nätverk. Bland de nervfibrer som detekterats i öarna har både kolinerga och adrenerga nervelement identifierats. Stimulering av det sympatiska nervsystemet hindrar insulinsekretion och parasympatisk ökar insulinsekretionen.
Islet-celler innehåller sekretoriska granuler, vilka är omgivna av membran. Mitokondrier av isceller jämfört med mitokondrier av akinarceller är relativt små. Golgi-komplexet ligger nära kärnan, en grov endoplasmisk retikulum och polysomer sprids över hela cytoplasman, det finns relativt få lysosomer och ett rörformigt mikrovågsystem detekteras tydligt vilket är viktigt för att frigöra hormonet från cellen.
Langerhansöarna representeras av följande celltyper: a, b, d, g, f eller PP. A-celler utgör 20-25% av holmens cellulära sammansättning och är platsen för glukagonbildning. Hos människor och marsvin ligger de nästan jämnt över hela ön.
Huvudtalet (75-80%) av ölcellerna är B-celler, vilka tjänar som en plats för syntesen och avsättningen av insulin. Dessa celler innehåller rektangulära granuler som har en kristallinmatris omgiven av amorft material.
d-celler är platsen för somatostatinbildning. Med elektronmikroskopi hos den mänskliga bukspottkörteln är stora runda sekretoriska granuler synliga i dem, vilka skiljer sig från a- och b-cellgranulerna.
Elektronmikroskopi avslöjar en typ av d-celler som innehåller mindre granuler och kallas G-celler. Man tror att de tjänar som en plats för bildandet av gastrin och innehåller inte sekretoriska granuler, deras cytoplasma innehåller endoplasmatisk retikulum och mitokondrier.
Dessutom detekteras så kallade E-celler i bukspottkörtelöarna, som innehåller relativt stora, icke-permanenta granuler, vilka klart skiljer sig från sekretoriska granuler av a-, b- och d-celler i elektronmikroskopiprover.
I händerna på bukspottkörteln hos hundar detekteras F-celler, vars sekretoriska granuler har en annan form - från runda till njurformade - och skiljer sig från de sekretoriska granulerna av cellerna som beskrivits ovan.
Med användning av elektronmikroskopiska och immunocytokemiska tekniker har det visat sig att F-celler är utsöndringsstället för en pankreatisk polypeptid, en antagonist av kolecystokinin. F-celler, eller PP-celler, av humana pankreatiska öar innehåller granuler mindre än a-, b- och d-cellgranuler. Dessa celler är lokaliserade på periferin av öarna av Langerhans, och detekteras också bland externa och epitelceller i bukspottkörtelkanalerna.
Således detekteras förutom de huvudsakliga 4 typerna - a, b, d och PP-celler i buksöpparna, celler som innehåller gastrin, vasoaktiv tarmpeptid (VIP), thyroliberin, somatoliberin. Antalet av dessa celler i holmen är obetydligt, men under vissa betingelser kan de tjäna som en källa för bildandet av adenom som utsöndrar dessa hormoner i överflöd. Detta leder till utvecklingen av en motsvarande karakteristisk patologi (Zollinger-Ellison syndrom, pankreatisk kolerasyndrom eller Werner-Morrison syndrom, akromegali).
Insulin. Under lång tid troddes det att upptäckten av insulin tillhör kanadensiska forskare F. Banting och C. Best, som fick ett extrakt från hundens bukspottkörtel som eliminerade hyperglykemi och glukosuri. De rapporterade resultaten den 30 december 1921 vid ett möte i American Society of Physiologists och det pankreatiska extraktet de erhållit introducerades den 1 januari 1922 till en 14-årig pojke, Leonard Thompson, som led av diabetes och var på centrala sjukhuset i Toronto. Effekten av sådan behandling var emellertid inte. Därefter framställdes ett extrakt från bukspottkörteln av J. Collip med användning av en ny teknik och den 23 januari 1922 applicerades samma patient, vilket åtföljdes av en minskning av blodsockernivån. Resultaten av dessa studier publicerades i juli 1922. Ett år senare framställdes kommersiella insulinpreparat som används för att behandla patienter med diabetes. Nästan ett halvt år (augusti 1921) innan kanadensiska forskare rapporterade om upptäckten av insulin, publicerade den franska tidskriften det rumänska vetenskapsmannen N. Paulescus arbete, som fick ett extrakt från bukspottkörteln, kallade det pankrein och för första gången visade det när en injektion av ett pankreatiskt extrakt injicerades i blodet av djur minskade blodsockernivån i urinen. F. Sanger et al. (1953) dechifierade den kemiska strukturen av insulin.
Insulin är en tvåkedjig polypeptid innefattande 51 aminosyrarester. a-kedjan innehåller 21 aminosyrarest, b-kedja-30. Båda kedjorna är länkade av två disulfidbroar genom cysteinrester i positionerna B7 och A7, B19 och A20 (Schema 27).
Schema 27. Strukturen av humant insulin.
Dessutom har a-kedjan en annan disulfidbro som förbinder cysteinrester vid positionerna A6-11.
Hittills har sekvensen av aminosyrarester i insulinmolekylen studerats hos mer än 25 djurarter. Insulinmänniska och gris har närmaste struktur och skiljer sig endast från varandra med en aminosyra i position B30. I humaninsulin i denna position finns det treonin och i grisinsulin - alanin.
Olika typer av insulin skiljer sig inte bara i aminosyrakompositionen utan också a-helix, som bestämmer hormons sekundära struktur. Svårare är den tertiära strukturen, vilken bildar områden (centra) som är ansvariga för hormons biologiska aktivitet och antigeniska egenskaper. Insulinmolekylns interna struktur är viktig för interaktion med dess receptor och manifestationen av en biologisk effekt. Röntgenstudier har visat att den hexameriska enheten av kristallint zinkinsulin består av tre dimerer. Insulindimerer kopplas i kristaller med vätebroar mellan B24- och B26-peptidgrupperna.
I lösning blir insulinmolekyler enkelt aggregerade, vilket beror på temperatur, pH och zinkinnehåll. Kristallint insulin innehåller vanligtvis 0,3-0,6% zink. Insulins molekylmassa är ca 6 kDA med ett alkaliskt pH-värde och ca 12 kDa - med ett surt värde. När zink tillsätts, aggregeras former av mol.m. från 50 till 300 kDa.
Insulin syntetiseras av pankreatiska b-celler. Genen som kontrollerar denna process lokaliseras på den korta armen i den 11: e kromosomen. Arbetet av D. Steiner et al. (1967-1969) visades att i processen med biosyntes bildas en proinsulinmolekyl först, från vilken insulinmolekylen och C-peptiden därefter klyvs (Schema 28).
Schema 28. Schema för omvandling av proinsulin till insulin.
Syntes av proinsulin förekommer i ribosomerna i den grova endoplasmatiska retikulumen. Det bevisas att preproinsulin först bildas under biosyntesprocessen.
Preinsulin i mikrosomer blir mycket snabbt till proinsulin, som transporteras från tankar till Golgi-komplexet. Perioden från början till dess ankomst till Golgi-komplexet är cirka 20 minuter. I Golgi-komplexet finns en omvandling till insulin. Detta är en flyktig reaktion, som kräver 30-60 minuter att slutföra.
Omvandling av proinsulin till insulin sker med deltagande av två typer av proteolytiska enzymer (specifika peptidaser): trypsinliknande enzym och karboxipeptidas B, vilket är nödvändigt för klyvning av det C-terminala fragmentet, vilket resulterar i bildning av en intermediär form av proinsulin-intermediär-1, i vilken C-peptiden separeras från terminal grupp av a-kedja. Det finns en annan form av proinsulin (intermediär-II), där C-peptiden separeras från C-änden av b-kedjan. Bildningen av intermediär-I uppträder när två aminosyror (arginin och lysin) klyvs från a-kedjan och mellanprodukt II uppträder när två aminosyror (arginin och arginin) klyvs från b-kedjan. Hos människor sker bildandet av insulin från proinsulin huvudsakligen genom bildning av mellanprodukt-I. Dessa delar av proinsulinmolekylen (arginin-lysin och arginin-arginin) har en ökad känslighet för verkan av proteaser, på grund av vilken omvandlingen av proinsulin till insulin sker, varvid insulin och C-peptid är i ekvimolära förhållanden.
De sekretoriska granulerna innehåller proinsulin, intermediära former I och II, insulin, C-peptid och zinkjoner, och när granulerna mognar minskar mängden proinsulin och mängden insulin ökar, när det interagerar med zinkjoner kristallform. De senare är lokaliserade i granulens centrum och bestämmer den ökade elektrondensiteten under morfologiska studier av bukspottkörteln. C-peptiden är belägen på periferin av granulerna. Det är uppenbart att det mesta av zink som finns i bukspottkropparna ligger i granulerna och frigörs i processen med insulinsekretion. Förutom insulin och C-peptid (94%) finns proinsulin och mellanprodukter I och II (ca 6%), liksom zinkjoner i innehållet i den "mogna" sekretoriska granulen. Det mesta av zink som finns i pankreasöarna ligger i granulerna och, som nämnts ovan, frisätts under insulinsekretion.
Insulinsekretion utförs genom emiocytos: migrationen av granuler till b-cellemembranet, sammansmältningen av granuler med cellmembranet, upplösningen av membranet vid kontaktstället och slutligen innehållet i den emocytotiska strängsprutningen av granulen som bryter ut granulen. Denna process av granultransport till cellmembranet utförs av det mikrotubule-villösa systemet. Mikrotubuli bildas genom polymerisationen av protein (tubulin) -enheter, och i många celltyper är polymeriserande tubuler i dynamisk jämvikt med en pool av deras underenheter. cAMP och kalciumjoner, som påverkar insulinsekretionen, förändrar balansen mellan subenheter och mikrotubuli (mikrotubuli) i riktning mot polymerisering av mikrotubuli. Det är möjligt att denna effekt av cAMP på mikrotubulesystemet medieras genom fosforylering av mikrotubulära proteiner. Mikrotubuli kan kontrahera och slappna av och flytta granulerna mot plasmamembranet.
Microvilli (mikrofilament), som ingår i det mikrotubulära villösa systemet, är belägna på cellens periferi, nära intill plasmamembranet. När ett granuleringsinnehållande insulin närmar sig mikrovilli-membranet, omsluter det det och tar det till cellmembranet, utför processerna för deras sammansmältning och upplösning av membranet vid kontaktpunkten, varigenom ekstrusionsprocessen underlättas - tömning av granulen, utmatning av dess innehåll utåt. På grund av en förändring i mediets fysikaliska egenskaper avlägsnas zink och kristallint insulin blir lösligt. Insulinutsöndringsmekanismen presenteras i figur 29.
Schema 29. Schema av insulinbiosyntes och sekretorisk mekanism för beta-celler.
Ligger i det sekretoriska granulet 3-proteinet (insulin, C-peptid och proinsulin) skiljer sig i biologisk aktivitet och varaktighet av existens. Insulins halveringstid är således 3-10 minuter, C-peptid - ca 30 minuter, proinsulin - ca 20-23 minuter. Om biologisk aktivitet tas som 100%, har proinsulin 10% aktivitet, mellan-I-ca 25% och C-peptid har inte sådan. De metoder som står till vårt förfogande för att utvärdera den biologiska aktiviteten hos de biologiska ämnena som anges ovan visar faktiskt att C-peptiden är en biologiskt inaktiv del av proinsulinmolekylen. Emellertid har det under de senaste åren visat sig att användningen av C-peptid tillsammans med insulin för behandling av patienter som lider av insulinberoende diabetes leder till stabilisering av vaskulära komplikationer av diabetes och framväxten av nya manifestationer av angiopati. Vid överträdelse av omvandlingen av proinsulin till insulin (insufficiens av motsvarande proteaser) kommer en stor mängd proinsulin att flöda till cirkulationen, vilket kan åtföljas av en överträdelse av kolhydratmetabolism av varierande svårighetsgrad upp till och inklusive diabetes.
Insulinmekanismens verkningsmekanism. I nästan alla vävnader i kroppen påverkar insulin metabolism av kolhydrater, fetter, proteiner och elektrolyter, vilket ökar transporten av glukos, protein och andra ämnen genom cellmembranet. Insulin utför sin biologiska verkan på cellnivå genom en lämplig receptor.
Insulinreceptorn är en tetramerproteinstruktur, vilken är en integrerad del av cellmembranet. Många studier har visat att receptom innefattar två underenheter, som också består av två delar. Polypeptidkedjan i a-subenheten består av 719 aminosyrarester, och dess molekylvikt (mol) är 135 000 D. B-subenheten innefattar 620 aminosyrarester och har en molekylvikt. 95000D.
Receptorn utför tre huvudfunktioner: 1) med hög specificitet, känner igen stället för insulinbindning i molekylen och utför integrationen med den senare; 2) medierar överföringen av den motsvarande signalen, avsedd att aktivera intracellulära metaboliska processer; 3) endocytos (nedsänkning inuti cellen) hos hormonreceptorkomplexet, vilket leder till lysosomal proteolys av insulin med samtidig återföring av subenheten till cellmembranet.
Hormonoreceptorinteraktionen utförs av receptorens a-subenhet, som innehåller bindningsställen; B-subenheten har tyrosinkinasaktivitet som stiger under påverkan av insulin efter dess bindning till a-underenheten.
Genen som är ansvarig för syntesen av insulinreceptorn lokaliseras på den korta armen i den 19: e kromosomen. Halveringstiden (existensen) för mRNA-receptorn för insulin är 2 timmar.
Elektronmikroskopiska studier har visat att efter att binda insulin till cellreceptorn nedsänktes hela komplexet i cytoplasman, når lysosomer där det förstörs. Halveringstiden för receptom i sig är 7-12 timmar, men i närvaro av insulin minskar den till 2-3 timmar. I lysosomer dissocierar insulinreceptorkomplexet under påverkan av proteolytiska enzymer, och receptorn återgår till cellmembranet (shuttle-funktionen). Innan receptorn genomgår nedbrytning har den tid att flytta flera gånger från membranet till lysosomerna och tillbaka (återvinning av receptorn).
Transmembran signaltransduktion och insaminationsmekanismen hos insulin är inte fullständigt förstådd. Om cAMP är en sekundär budbärare för många polypeptidhormoner, är överföringsmekanismen för insulinverkan mycket mer komplicerad och i denna process spelar insulinreceptorproteinkinas en viktig roll som katalyserar överföringen av fosfatgrupper från ATP till hydroxylaminosyrarester i proteinkinaser.
Samspelet mellan insulin och receptorn leder till en ökning i aktiviteten av proteinkinas C, fosforylering av receptortyrosinrester och stimulering av den efterföljande självfosforyleringen av receptorn. Dessutom leder interaktionen mellan insulin och receptorn till stimulering av specifikt fosfolipas C, till hydrolysen av glykosylfosfatidylinositol och bildandet av två andra budbärare: inositoltrifosfat och diacylglycerol. Inositoltrifosfat frisätter kalcium från endoplasmatisk retikulum. Diacylglycerol verkar på kalmodulin och proteinkinas C, som fosforylerar olika substrat, vilket leder till förändringar i cellsystemens aktivitet.
Den huvudsakliga effekten av insulin är att förbättra transporten av glukos genom cellmembranet. Stimulering av insulin leder till en ökning av glukoshastigheten i cellen 20-40 gånger. Glukos transporteras genom cellmembranen genom proteintransporterare. När stimuleras med insulin observeras en 5-10-faldig ökning av innehållet i glukostransportproteiner i plasmamembran, medan innehållet i den intracellulära poolen minskar med 50-60%. Mängden energi som krävs i form av ATP är nödvändig huvudsakligen för aktiveringen av insulinreceptorn, och inte för fosforyleringen av proteintransportören. Stimulering av glukostransport ökar energiförbrukningen med en faktor 20-30, medan endast en liten mängd krävs för att flytta glukostransportörer.
Omvandling av glukostransportörer till cellmembran sker inom några minuter efter interaktionen mellan insulin och receptorn, och ytterligare stimulerande effekt av insulin behövs för att påskynda eller bibehålla återvinningen av transportörproteiner.
Två klasser av glukostransportörer har identifierats: Na + -glukoskotransporteren och fem isoformer av våra egna glukostransportörer (G. Bell et al., 1990). Enligt uppgifterna från dessa författare uttrycks Na + -glukos-cotransporteren eller symporteren av speciella epitelciliaterade celler i tunntarmen och njurens proximala tubulär. Detta protein transporterar aktivt glukos från tarmlumen eller nephron mot dess koncentrationsgradient genom att binda glukos till de natriumjoner som transporteras under koncentrationsgradienten. Na + -koncentrationsgradienten bibehålls av det aktiva natriumtransportörproteinet genom ytan av gränsciliaterade celler genom membranbunden Na +, K + -beroende ATPas. Molekylen av detta protein - transportören består av 664 aminosyrarester, dess syntes kodas av en gen som ligger på den 22: e kromosomen.
Den andra klassen av glukosbärare representeras av sina egna glukostransportörer. Dessa är membranproteiner som ligger på ytan av alla celler och transporterar glukos under dess koncentrationsgradient genom lämplig diffusion, d.v.s. genom passiv transport, i vilken glukos-translokation över cellens bilipidmembran accelereras av membranbundet transportprotein. Glukostransportörer transporterar i första hand glukos inte bara i cellen utan även från cellen. Klass II-transportörer är också involverade i intracellulär rörelse av glukos. Glukos absorberas på ytan av epitelceller mot tarmens eller nephronens lumen med användning av Na + -glukoskotransportören.
Faktorer som reglerar uttrycket av glukostransportörer är insulin, tillväxtfaktorer, orala läkemedel som minskar nivån av socker, vanadin, glukokortikoider, cAMP, svält, celldifferentiering och proteinkinas C.
GLUT-1 (erytrocyttyp) är den första klonade proteintransportören. Genen som kodar för detta protein ligger på kromosom I. GLUT-1 uttrycks i många vävnader och celler: röda blodkroppar, placenta, njure, kolon. Enligt K. Kaestner et al. (1991), är syntesen av GLUT-1 och GLUT-4 i adipocyter transkriptionellt reglerad av cAMP på ett ömsesidigt sätt. Samtidigt stimuleras uttrycket av GLUT-1 i musklerna genom inhibering av N-bunden glykosylering (F. Maher, L. Harrison, 1991).
GLUT-2 (levertyp) syntetiseras endast i lever, njure, tunntarmen (basolateralt membran) och bukspottskörtelceller. Molekylen GLUT-2 innehåller 524 aminosyrarester. Genen som kodar för detta protein lokaliseras på 3: e kromosomen. Förändringar i mängden eller strukturformen av GLUT-2 medför en minskning av känsligheten hos b-celler till glukos. Detta sker i diabetes mellitus typ II när induktion av uttryck av GLUT-2 i njurens proximala tubuler observeras, varvid mängden GLUT-2 mRNA ökar 6,5 gånger och mängden GLUT-1 mRNA minskar till 72% av normen (JH., 1991).
GLUT-3 (hjärntyp) uttrycks i många vävnader: hjärna, placenta, njure, fosterskelettmuskler (nivån av detta protein i vuxna skelettmuskler är lågt). Molekylen GLUT-3 består av 496 aminosyrarester. Genen som kodar för detta protein ligger på den 12: e kromosomen.
GLUT-4 (muskel-adipose-typ) finns i vävnader där glukostransport snabbt och signifikant ökas efter insulininsponering: skelettvita och röda muskler, vit och brun fettvävnad, hjärtmuskulatur. En proteinmolekyl består av 509 aminosyrarester. Genen som kodar för GLUT-4 ligger på den 17: e kromosomen. Den främsta orsaken till cellulär insulinresistens vid fetma och icke-insulinberoende diabetes mellitus (NIDD), enligt W. Garvey et al. (1991), är en pretranslationell hämning av syntesen av GLUT-4, men dess innehåll i muskelfibrer av typ I och II hos patienter med INDI med fetma och nedsatt glukostolerans är densamma. Insulinsmuskelmotståndet hos dessa patienter är antagligen inte förknippat med en minskning av antalet GLUT-4, men med en förändring i deras funktionella aktivitet eller translokationsstörning.
GLUT-5 (tarmtyp) finns i tunntarmen, njuren, skelettmuskeln och fettvävnaden. En molekyl av detta protein består av 501 aminosyrarester. Genen som kodar för proteinsyntes ligger på kromosom 1.
Efter interaktionen mellan insulin och receptorn introduceras hormonreceptorkomplexet i cellen. Denna process involverar invaginering av en membranplats, där insulinreceptorkomplexet är klustret och bildandet av en pinocytotisk vesikel, som delas upp från membranet och går in i cellen. Processen är flyktig och mängden absorberat hormonreceptorkomplex är proportionellt mot mängden insulin som är bunden till plasmamembranet. Detta indikerar att integration är den bestämda och kontrollerande punkten för denna process. Vanligtvis kombinerar den endocytiska vesikelen med lysosomer som ligger i Golgi-komplexet, där hormonreceptorkomplexet bryts ned och receptorn klyvs, vilket återgår till cellmembranet. Processen med att återvinna insulinreceptorer, translokation och cirkulation av glukosbärarproteiner har många vanliga egenskaper. I synnerhet krävs en viss mängd energi för att flytta dessa substrat i båda riktningarna, en fullständig återvinningscykel tar 5-10 minuter, och intensiteten av dessa processer minskar när temperaturen hos inkubationsmediet minskar.
Nedbrytningen av receptorrelaterat hormon och insulininducerad minskning av receptorkoncentration (det så kallade reglerade minskningsfenomenet eller nedreglering) är inbördes samband. Det finns ett tillstånd av dynamisk jämvikt mellan infusionshastigheten för insulinreceptorkomplexen, deras nedbrytning och återvinning, återintegration i membranets struktur samt deras syntesens hastighet. Detta bekräftas av det faktum att insulinkoncentrationen, som är nödvändig för att börja minska koncentrationen av receptorer, är omvänt proportionell mot storleken och hastigheten av hormonintroduktion i cellen; under betingelser som orsakar en minskning av antalet receptorer ökar hastigheten av pinocytos i cellen.
Insulins verkan börjar med processen att kombinera den med receptorens a-subenhet. Bildningen av insulinreceptorkomplexet är huvudpunkten i den ytterligare manifestationen av de många biologiska effekterna av insulin. Bindning av insulin till receptorn leder till sin självfosforylering med deltagande av receptorproteinkinas, vilket inträffar före eller under absorptionen av insulinreceptorkomplexet. Sålunda bidrar aktiverad receptor som involverar fosfolipas C till hydrolysen av membranfosfolipider (glykosylfosfatidylinositol), åtföljd av bildningen av inositoltrifosfat och diacylglycerol. Den aktiverade receptorn utlöser en kedja av sekventiell fosforylering av andra proteiner, innefattande serinkinasaktivitet. Det kan också interagera med GTP-bindande proteiner eller cAMP, vilket leder till aktiveringen av fosforylering / defosforylering, stimulerar fosfodiesteras, reducerar aktiviteten av proteinkinas, vilket resulterar i en förändring i cellmembranets funktion.
Samtidigt påverkar processen för införande av insulinreceptorkomplexet i cellen den endoplasmatiska retikulen, vilket aktiverar recirkulationen av glukostransportörsproteiner in i cellen. Samma komplex samverkar med mikrosomer, lysosomer och kärnstrukturer. Efter dissociation återgår receptorn till cellmembranet och insulin aktiverar processerna för fosforylering av kärnproteiner, förändrar mRNA-metabolismen, vilket leder till en ökning av proteinsyntesen och andra "sena" effekter av insulinets biologiska verkan.
Mest insulin metaboliseras i levern, och i en passage behålls 40-60% av hormonet från portalveinsystemet i det.
Ungefär 40% av insulin (enligt vissa författare, 15-20%) inaktiveras av njurarna. Det bör noteras att vid njurinsufficiens reduceras absorptionen och nedbrytningen av insulin från njurarna till 9-10%, därför minskar behovet av insulin hos patienter med diabetes mellitus vid njursvikt. Njurernas roll vid inaktivering av exogent insulin är stor eftersom insulin, som absorberas från injektionsstället, kommer in i den stora cirkeln av blodtillförseln och njuren och endogent insulin först in i levern och först då går en mindre del av den i stor cirkulation och njuren. I njurarna filtreras insulin i glomeruli, och i de proximala tubulerna är det nästan helt omabsorberat och förstört av proteolytiska enzymer, varvid den endosomala lysosomala inaktiveringen av insulin i renal tubulären praktiskt taget saknas.
Kolhydratmetabolismens tillstånd bestäms av antalet receptorer och deras förmåga att binda med insulin. Således faller i adipocyter upp till 50 000 receptorer per cell i hepatocyter, upp till 250 000, i monocyter och erytrocyter, en storleksordning mindre.
Funktionen hos b-celler är att upprätthålla energihemostas i kroppen, och dessa cellers energireceptorer uppfattar minimala avvikelser vid förändringar i blodinnehållet i kalorimolekyler, vilket inkluderar glukos, aminosyror, ketonkroppar och fettsyror. Fysiologiska koncentrationer av D-glukos, L-aminosyror, ketonkroppar och fettsyror stimulerar insulinsekretion, medan metaboliter (laktat, pyruvat, glycerin) inte påverkar det. Det bör understrykas att stimulans effekten av ketonkroppar, fettsyror och aminosyror sker vid en viss glukosnivå, och i detta sammanhang skulle det vara mer korrekt att kalla dessa ämnen glukosberoende insulin-sekretagoger.
Innehållet av glukos i blodserumet är en återspegling av tillståndet för två ständigt föränderliga processer som är under konstant kontroll av insulin: glukosutnyttjande av vävnaderna och glukos in i blodomloppet.
Glukos som kommer in i blodet från mag-tarmkanalen bidrar till en mer signifikant frisättning av insulin från b-cellerna i bukspottkörteln och, naturligtvis, till en högre nivå av insulin i blodserum jämfört med samma mängd glukos, men administreras intravenöst. Denna skillnad i insulinutsläpp som svar på samma mängd glukos beror på det faktum att glukos in i mag-tarmkanalen stimulerar insulinsekretion, inte bara genom att öka blodets nivå, utan också genom att aktivera en mekanism som innefattar utsöndringen av ett antal hormoner i mag-tarmkanalen: gastrin, sekretin, pankreozym, glukagon, gastrisk hämmande polypeptid, glukosberoende insulinotrop peptid.
Proteiner och aminosyror stimulerar även insulinutsläpp. Av aminosyrorna har arginin och lysin den mest uttalade effekten på insulinutsöndring.
Vid kontroll av insulinsekretionen ges en viktig plats till andra faktorer - påverkan av det sympatiska och parasympatiska nervsystemet, tillväxthormonhormon, binjurskortshormon, placental laktogen, östrogen etc.
Insulinsekretion som svar på glukosstimulering är en bifasisk reaktion bestående av ett stadium av snabb, tidig frisättning av insulin, kallad första fas av utsöndring (varaktigheten är 1-3 minuter) och den andra fasen (dess längd är 25-30 minuter).
Insulinutsläppsmekanismen är ett multikomponentsystem där cAMP och kalciumjoner spelar huvudrollen. Aktiveringen av insulinfrigöringsprocesser åtföljs av en ökning av koncentrationen av intracellulärt kalcium. Under påverkan av glukos ökar kalciumförflyttningen från extracellulär vätska in i cellen. Hastigheten för dess bindning till kalmodulin och dissociationen av kalcium-kalmodulin-komplexet förändras.
Glukagon. Snart efter att ha fått kommersiella insulinpreparat visade sig att bukspottkörtelxtrakt innehåller en faktor som orsakar hypoglykemi, glukagon. Glukagon är en polypeptid med följande sekvens av 29 aminosyrarester: NH2-His-Ser-Gly-Gly-Tre-Fen-Tre-Ser-Asp-Tyr-Ser-Liz-Tyr-Ley-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala- Gly-Asp-Phe-Val-Gln-Leu-Three-Met-Asn-Thr-CO2H.
Det bör understrykas att glukagon från människa, svin och boskap har samma aminosyrasekvens. Mol.m glukagon 3485 D. I kristallin form är glukagon en trimer med ett högt innehåll av sekundär struktur.
Under processen med glukagonbiosyntes bildas proglukagon först med mol.m. 18000 D och en halveringstid på ca 1 h. Metabolism och nedbrytning av glukagon förekommer i lever och njurar.
Glukagon, utsöndrad av a-celler från Langerhansöarna, går först in i det intercellulära utrymmet och interstitialvätska, och sedan med blod genom portvenen i levern, där det ökar glykogenolys, minskar glukosutnyttjandet och glykogensyntesen, ökar glukoneogenesen och bildandet av ketonkroppar. Den kumulativa effekten av dessa effekter är en ökning i bildandet och frisättningen av glukos från levern. I perifera vävnader har glukagon en lipolytisk effekt, ökande lipolys, reducerande lipogenes och proteinsyntes. Lipolys aktiveras av hormonkänsligt lipas.
Det är möjligt att glukagon i kroppen transporteras i ett tillstånd som är associerat med globuliner. Detta förklarar i synnerhet de data som visar att halveringstiden för plasmaglukagons försvinnande är från 3 till 16 minuter. Fria former av glukagon metaboliseras och avlägsnas snabbt från blodet, medan glukagon bundet till plasmaproteiner metaboliseras långsammare. Koncentrationen av glukagon i portalvenen varierar mellan 300 och 4500 pg / ml, medan det i perifert blod når 90 pg / ml och som svar på administreringen av arginin eller pankreozym ökar till 1200 pg / ml.
Glukagonreceptorer isolerade från råttleverplasmemembran är tillhör glykolipoproteiner (molekyl cirka 190 000 D) och består av flera underenheter (molekyl cirka 25 000 D). Glykagonreceptornas förmåga att interagera med motsvarande hormon är variabel och beror på flera faktorer. Bindningen av glukagon till receptorer reduceras med hyperglukagemi orsakad av långvarig svält, insulinbrist eller exogen administrering av glukagon. Trots denna omvända reglering förändras processen för att aktivera adenylatcyklas under påverkan av glukagon inte. Detta tillstånd uppnås genom det faktum att de återstående receptorerna förvärvar en ökad förmåga att komplexa med hormonet.
Den huvudsakliga glykogenolytiska effekten av glukagon är i levern, där den binder till hepatocytreceptorer och aktiverar adenylatcyklas, vilket omvandlar ATP till cAMP. Därefter aktiveras cAMP-beroende proteinkinas, vilket stimulerar kinasfosforylas. Den senare omvandlar ett inaktivt fosforylas till sin aktiva form (fosforylas A), under vilken glykogenolys påverkas accelererad. Tillsammans inaktiverar proteinkinasen glykogensyntas, vilket leder till att glykogensyntesen saktras.
Destruktionen av glukagon uppträder i lever och njurar. Enzymsystemet som förstör glukagon, enligt en data, skiljer sig från glutation-insulin-transhydrogenas; hos andra är insulinspecifik protes involverad i förstörelsen av både insulin och glukagon. Ca 0,5 mg / dag glukagon utsöndras av a-celler utsöndras med gall.
Under lång tid troddes att förutom pankreasöarna bildas glukagon av de gastrointestinala endokrina cellerna och identifierades som glukagonliknande immunreaktivitet med olika molekylvikt och egenskaper. Glukagonliknande immunreaktivitet har vissa lipolytiska och glykogenolytiska egenskaper, stimulerar frisättningen av insulin, binder insulinreceptorer. Peptiden identifierad från detta extrakt kallades proglukagon eller glygentin. Endast under senare år har det tydligt visat sig att proglukagon i pankreatiska a-celler och proglukagon i intestinala endokrina L-celler härstammar från en enda gen och identiskt mRNA translateras i båda vävnaderna. Emellertid är posttranslationell behandling i dessa vävnader olika, vilket resulterar i glukagon i a-celler och glukagonliknande peptid-1 (GLP-1) i tarmens endokrina celler, som har helt motsatta egenskaper. Det är ett anabole hormon och stimulerar insulinutsöndring, vilket främjar absorptionen av glukos efter en måltid. Glukagon, som angivits ovan, är ett kataboliskt hormon och är viktigt under den fasta perioden, genomförs nedbrytningen av glykogen i levern, frisättningen av glukos i blodomloppet och bibehåller dess nivå inom det normala området. Glukagonliknande peptid-1 är således en inkretin och i kombination med den gastriska hämmande peptiden (GIP) stimulerar insulinsekretion efter en måltid. Glukagonliknande peptid-1, när den administreras till patienter med typ 2-diabetes mellitus, återställer sina första och efterföljande toppar av insulinutsöndring, vilket leder till normalisering av kolhydratmetabolism.
Som nämnts har glukagon glykogenolytiska och glukoneogena egenskaper. I detta avseende är dess huvudroll i kroppen att reglera bildandet och frisättningen av glukos från levern för att upprätthålla glukos och blodhomostas för att tillfredsställande kunna leverera vävnaderna i centrala nervsystemet, som använder det som ett energiskt material med en hastighet av 4 g / h. A-celler, såväl som b-celler, är känsliga för minimala förändringar i glukosnivån i blodet och i det extracellulära utrymmet, beroende på vilken hastighet insulin eller glukagonsekretion ändras i enlighet därmed. Dessa relationer presenteras i diagram 30.
Schema 30. Deltagande av insulin och glukagon i glukoshomeostas.
Sålunda stöds nivån av glukos i blodet huvudsakligen av utsöndringen av insulin och glukagon. Under svältet eller begränsningen av kolhydratintaget ökar innehållet av glukagon i blodet vid 40-100% efter 40-48 timmar jämfört med koncentrationen i en tom mage. Dessa förändringar i glukagonsekretion åtföljs av en minskning av insulinblodkoncentrationen, och därför minskar förhållandet mellan insulin och glukagonnivåer till 0,4 (under normala förhållanden 3,0). Ökningen i glukagonbildning leder till en ökning av glykogenolys och glukoneogenes och en minskning av glykogenbutiker. Minskad insulinsekretion stimulerar lipolys och ökad glukagonsekretion behövs för att omvandla fria fria celler till ketonkroppar. I det normala tillståndet, med adekvat funktion av a- och b-celler, utvecklas inte hypoglykemi även vid långvarig fastande.
Hyperglykemi minskar utsöndringen av glukagon, men mekanismen för denna åtgärd har ännu inte fastställts. Det finns förslag på att a-celler innehåller specifika gluoreceptorer som är känsliga för förändringar i blodsockernivån och, när de ökar, minskar bildningen och utsöndringen av glukagon. Det är möjligt att denna minskning av glukagonsekretion med en ökning av glukosnivån medieras av ökad produktion och frisättning av insulin som svar på en ökad nivå av glukos i blodet.
Acceptans eller infusion av aminosyror stimulerar också frisättningen av glukagon, medan ökad koncentration av fria fettsyror i blodet minskar nivån av glukagon i plasma.
Gastrointestinala hormoner har ett stort inflytande på utsöndringen av glukagon. Så ökar gastrin, neurotensin och substans P, bombenzin, pankreoimin-cholecystokinin, gastrisk hämmande polypeptid, vasoaktiv tarmpolypeptid glukagonproduktion, och sekretin inhiberar dess frisättning.
Under stress och långvarig ökning ökar glukagonsekretionen och insulinfrisättningen minskar.
Introduktionen av L-DOPA ökar nivån av glukos, insulin och glukagon hos friska individer, förmodligen genom att stimulera dopaminerga receptorer i hypotalamus- eller a- och b-cellerna i bukspottkärlöppningar, medan serotonin hämmar sekretorisk aktivitet hos a-celler.
Somatostatin. För första gången isolerades somatostatin från gopotalamus hos får R. Guillemin et al. 1973. Detta hypofyshormon hämmar spontan frisättning av tillväxthormon från de främre hypofysens somatotrofer. Ovan presenterades egenskapen hos det hypotalamiska hormonet somatostatin och beskrev mekanismen för dess verkan. Somatostatin, förutom hypotalamus, produceras också i d-cellerna i Langerhansöarna. Dessa celler upptar en mellanposition mellan a-celler som ligger på öns periferi och b-celler, som är koncentrerade i öns centrala del. D-celler utför en unik (så kallad parakrin) funktion: de utför lokal åtgärd genom att överföra (transportera) hormoner direkt från cell till cell. Elektronmikroskopiska studier har visat att dessa förbinder broar mellan celler, vilket möjliggör hormoner med en molekylär densitet på mindre än 800 D för att flytta från en cell till en annan, eventuellt utan att hormonet släpps ut i det extracellulära utrymmet.
Somastotin hämmar utsöndringen av insulin och glukagon hos människor och djur. Utlösningen av somatostatin stimuleras genom införandet av leucin, arginin, glukos, pankreoimin-cholecystokinin, gastrin, gastrisk hämmande polypeptid, sekretin och cAMP. Norepinefrin och diazoxid hämmar frisättningen av somatostatin. Somatostatin, som verkar på mag-tarmkanalen, inhiberar gastrinfrisättning och gastrinstimulerad utsöndring av saltsyra, pankreozymmin-kolecystokininfrisättning, sammandragning av gallblåsan, intestinalabsorption och blodflödeshastighet i kärl i mag-tarmkanalen.
Stimulering av somatostatin genom gastrointestinala hormoner och omvänt möjliggör inhiberingen av somatostatin genom deras "återkoppling" -typ regleringen av absorptionshastigheten för näringsämnen från mag-tarmkanalen med beaktande av deras kvalitativa sammansättning.
Matintag i mag-tarmkanalen orsakar utsöndring av gastrointestinala hormoner (i synnerhet somatostatin), som påverkar aktiviteten hos a- och b-celler i bukspottkörtelns hålapparat, vars funktionella aktivitet är inriktad på att bibehålla blodglukosnivån inom det normala området.
En förändring i utsöndringen av somatostatin noteras i någon patologi. Således påvisas hos både möss med fetma och hyperglykemi både minskning av innehållet av somatostatin och en minskning av antalet b-celler i öarna av Langerhans och omvänt hos patienter som lider av insulinberoende diabetes mellitus och hos råttor med b-cell-förstöring av d-cellstreptozotocin ökat i volym, vilket indikerar sin ökade funktionella aktivitet.
Beskrivna tumörer av bukspottkörtelns insulala apparat, bestående av d-celler (somatostatinom). Insulin- och glukagonhalten i serum hos patienter med sådana tumörer reduceras kraftigt: måttlig diabetes mellitus utan signifikant hyperglykemi och ketos detekteras.
Pankreaspolypeptid. Utsöndras i PP-cellerna av öarna av Langerhans, som ligger huvudsakligen på öns periferi, och är en polypeptid bestående av 36 aminosyrarester och har en mol. 4200 D. Hyperplasi av celler som utsöndrar pankreatisk polypeptid detekterades i bukspottkörteln hos personer som lider av insulinberoende diabetes mellitus. Mindre vanlig finns sådan hyperplasi i bukspottkörteln i icke-insulinberoende diabetes mellitus.
Bukspottkörtelpeptid stimulerar utsöndringen av magsaften men hämmar dess utsöndring, stimuleras av pentagastrin, antagoniserar cholecystokinin och hämmar utsöndringen av bukspottkörteln, stimulerad av cholecystokinin. Innehållet i pankreatisk polypeptid i serum hos friska individer på tom mage är cirka 80 pg / ml. Som svar på intaget av blandade livsmedel noteras en karakteristisk tvåfasskurva för utsöndring av bukspottkörtelpeptiden och dess nivå i blodserum ökar med 8-10 gånger i jämförelse med den initiala. Acceptans av glukos, fett åtföljs också av en ökning av koncentrationen av bukspottkörtelpeptid i blodet, medan intravenös administrering av dessa substanser inte förändrar utsöndringen av hormonet. Införandet av atropin eller vagotomi hindrar utsöndringen av bukspottkörtelpeptiden som svar på matintag och vice versa, stimulering av vagusnerven, såväl som införandet av gastrin, sekretin eller cholecystokinin åtföljs av en ökning av serumhalten av detta hormon. Dessa data tyder på att gastrointestinala hormoner är involverade tillsammans med det parasympatiska nervsystemet i regleringen av utsöndringen av bukspottkörtelpeptiden. De metaboliska och funktionella aspekterna av verkan av bukspottkörtelpeptiden är ännu inte helt tydliga. En ökning i sekretionen observeras i hormonaktiva tumörer i bukspottkörteln (insulinom, glukagonom) med Werner-Morrisons syndrom och gastrinom.