什么是胰岛素抵抗(抵抗胰岛素是什么意思)


以下是个人的胡言乱语,请轻拍。

胰岛素

胰岛素实际上是个信号分子。它对细胞能量代谢的方向有重大影响。当细胞表面的胰岛素受体结合了胰岛素之后,激发一系列下游的生化反应,其中重要的一条是表达葡萄糖转运子GLUT4,这种转运子在细胞表面捕获结合血液中的葡萄糖分子,而葡萄糖分子一旦进入细胞就激活糖代谢,完全抑制脂肪代谢。由此可见,胰岛素促进糖代谢,抑制脂肪代谢。

胰岛素抵抗

什么是胰岛素抵抗

胰岛素抵抗的主要原因是胰岛素在细胞内作用的生化通路被抑制,GLUT4的生成被阻断。被什么阻断?答案是自由基ROS!自由基从哪来?过多的ATP。能量产生的原理是生化电池: 电子从碳氢化合物通过一系列生化反应(电子传递链)中转到氧气,生成水。中间的化学能差被利用把ADP转化为ATP. ATP被其它生化反应作为能量利用,又变回ADP。当ATP的生成速率超过使用速率时,电子无处可去,遂产生自由基,从线粒体中泄漏出来,在细胞内屏蔽阻断了胰岛素的作用。完美的负反馈控制!但是为什么阻断的是胰岛素通路,或者说糖代谢。

什么是胰岛素抵抗

能量代谢

什么是胰岛素抵抗

人体的能量代谢工厂是线粒体。线粒体可以代谢葡萄糖,或者脂肪酸。无论哪种能量底物,都会生成更基本的能量分子NADH和FADH2。这两种能量分子进入电子传递链ETC。电子传递链的作用是把电子传递到氧气生成水,同时利用能量落差把质子(失去电子的氢原子)泵到质子池中,最后ATP合成酶利用质子池积累的能量也就是电势差把ADP转为ATP。当没有ADP可以转为ATP时,质子池积累的电势差将阻碍电子在电子传递链中的正向运动,而倾向于反向运动,从而产生自由基。电子链逆转的另一个因素是结构性的: 电子传递链有两个入口,分别适用于NADH和FADH2。其中NADH是主入口。NADH携带的电子会从入口1进入ETC,FADH2的电子从入口2进入ETC,两边的电子汇聚到中间的一个缓冲区,Coq10。对,就是那个很火的辅酶Q10补剂,就是补充这个的。辅酶Q10接受电子,成为还原性辅酶Q10,为ETC的下一步提供电子。所以它是一个限速因素。一般来说,当电子的主要来源是NADH的时候,整个ETC比较通畅,CoQ池不容易饱和,就不容易逆转,除非前面完全堵住,即ATP已经饱和。但是当来自FADH的电子比例增加,CoQ池比较容易饱和,这时再加上较高的质子池电势差,就可能产生电子链逆转,从而产生自由基。也就是说这种情况能够在ETC没有完全阻塞的情况下产生自我反馈自我抑制。打个比方,假设能量的需求是一辆往前跑的车,能量的供给是奋力追赶的后车,那么NADH引起的ETC制动相当于后车全速飙车追尾了才刹车,而FADH2引起的制动相当于匀速开车并保持车距,靠近了就踩刹车。两种方式哪种好呢?看场景。如果你需要性能,有大量的能量输出需求,你当然采用前者。否则你需要后者。这就是生物能量双引擎的秘密: 高性能模式用来求生,平稳模式用来生活。那么什么样的代谢底物才能带来较高的FADH2供能比呢?长链饱和脂肪酸(C14-18)以及它们相应的单不饱和脂肪酸。其它所有的能量底物如多不饱和脂肪酸,葡萄糖,酮体,乳酸等都不能产生足够的FADH2供给。更长链的饱和脂肪会在细胞器内先降解为能量底物乙酰辅酶A和C8中链脂肪酸才会进入线粒体代谢。所以也不会产生足够的FADH2供能。

于是我们看到能量代谢有两种控制机制,一种是ATP主导的“追尾”模式,一种是FADH2主导的“刹车”模式。前者正是糖代谢模式,后者对应于“饱和”脂肪代谢模式。所以胰岛素抵抗的含义是,代谢速率失控了,细胞需要更可控的饱和脂肪代谢模式!

而饱和脂肪代谢引起的胰岛素抵抗更加可控,实际上是生理性的。因为刹车模式产生的自由基要远少于追尾模式产生的自由基,所以纠偏起来更容易。当高水平的胰岛素超过了自由基的抑制作用,葡萄糖的进入将结束脂肪代谢的状态。追尾模式产生的过量自由基将使得葡萄糖供给难以恢复,细胞只能继续依赖脂肪代谢。如果供能的仍然是多不饱和脂肪,这种状态仍然难以终止,甚至还有可能持续。这种情况对于耗能较低的脂肪细胞尤其可能发生。所以以多不饱和脂肪为主的脂肪细胞,要不对胰岛素敏感,吸收葡萄糖和脂肪,要不对胰岛素抵抗,释放过多的脂肪酸到血液中引起高血脂。而以饱和脂肪为主的脂肪细胞,一般对胰岛素抵抗,即体现出不吸收血糖反而正常释放自由脂肪酸。但是高胰岛素水平高血糖可以纠正其胰岛素抵抗,使其进入代谢葡萄糖合成脂肪酸的状态。所以代谢饱和脂肪才能使身体进入所谓的代谢灵活性,即身体可以运行在脂肪代谢下,而需要时又可进入糖代谢。

所以,胰岛素抵抗是好是坏,得看它是刹车式的,还是追尾式的。这就是病理性胰岛素抵抗和生理性胰岛素抵抗的区别。

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