小編整理: 胰島素是一種由胰腺β細胞分泌的激素,它可以
幫助 身體調節血糖水平。當血糖水平升高時(shí),胰島素分泌增加,促使細胞攝取并利用葡萄糖,從而降低血糖水平。胰島素是治療糖尿病的主要藥物之一,尤其是對于I型糖尿病患者。
按照來(lái)源不同,胰島素主要分為動(dòng)物胰島素、人胰島素和胰島素類(lèi)似物。動(dòng)物胰島素包括豬胰島素和牛胰島素等。人胰島素則是通過(guò)基因工程技術(shù)生產(chǎn)的一種胰島素類(lèi)似物。這些不同類(lèi)型的胰島素在結構和功能上略有差異,但在治療糖尿病方面作用相似。
胰島素通常采用注射方式給藥,可以用于皮下注射或靜脈注射。對于I型糖尿病患者,通常需要每日注射胰島素以維持生命。對于2型糖尿病患者,在應激情況(如嚴重感染、外傷、大手術(shù)等)或伴有心腦血管并發(fā)癥時(shí),也需要使用胰島素治療。
需要注意的是,使用胰島素治療糖尿病時(shí)需要嚴格控制飲食和運動(dòng),并根據個(gè)體情況調整藥物劑量。長(cháng)期使用胰島素可能會(huì )產(chǎn)生一些副作用,如低血糖反應、過(guò)敏反應、脂肪萎縮等,需要在醫生的指導下使用并注意觀(guān)察不良反應。
胰島素 胰島素(英文:Insulin),按照來(lái)源不同,胰島素可分為動(dòng)物胰島素、人胰島素,以及胰島素類(lèi)似物,且動(dòng)物胰島素不止有豬胰島素還有牛胰島素 。胰島素由A、B鏈共51個(gè)氨基酸殘基組成 。該藥是一種降血糖的藥物,通常用于治療I型糖尿病, 2型糖尿病 患者中,有嚴重感染、外傷、大手術(shù)等應激情況,以及伴有心腦血管并發(fā)癥、腎臟或視網(wǎng)膜病變等,糖尿病患者出現酮癥酸中毒和高血糖非酮癥性高滲性昏迷 。長(cháng)病程的2型糖尿病患者,血漿內胰島素水平低下,經(jīng)控制飲食、適度鍛煉和口服降糖藥治療,療效不佳者,或2型糖尿病患者因過(guò)敏反應、妊娠、哺乳等不能口服降糖藥時(shí) 等。 基本信息
1型糖尿病、2型糖尿病有嚴重應激情況、糖尿病酮癥酸中毒、妊娠糖尿病等。
分類(lèi) 按起效快慢和維持作用時(shí)間,胰島素制劑可分為三類(lèi):
醫學(xué)用途
適應證 任何類(lèi)型糖尿病合并下列情況:①急性代謝紊亂,如酮癥酸中毒、 高滲性昏迷 、 乳酸性酸中毒 [此時(shí)應選用短(速)效制劑。②嚴重慢性并發(fā)癥、肝腎功能不全。③各種應激情況,如大中型手術(shù)的圍手術(shù)期、外傷、嚴重感染、 急性心肌梗死 、 腦卒中 等。④消耗性疾病,如 肺結核 、腫瘤、重度 營(yíng)養不良 、極度消瘦。 某些繼發(fā)性糖尿病,如壞死性 胰腺炎 后、全胰腺切除術(shù)后。 2型糖尿病 在下列情況下應考慮胰島素治療:①在診斷糖尿病時(shí)有重度高血糖,代謝紊亂表現明顯。②經(jīng)嚴格飲食控制、各種口服藥充分治療(包括聯(lián)合用藥),未能有效控制高血糖,或在某一時(shí)期雖然有效,但隨著(zhù)時(shí)間推移,口服藥療效逐漸減弱或消失。③因各種原因無(wú)法長(cháng)期口服藥物治療(過(guò)敏反應、嚴重不良反應等)。
用法用量 皮下注射:一般一日3次,于餐前15~30分鐘注射,主要控制餐后高血糖。根據病情、血糖及尿糖水平,由小劑量開(kāi)始,視血糖變化每3~4天調節劑量一次,達到滿(mǎn)意控制后維持治療。1型糖尿病患者通常每日胰島素需要量為按體重0.5U~10U,根據血糖檢測結果調整。 2型糖尿病 患者每日需要總量變化較大,在無(wú)急性并發(fā)癥情況下,敏感者每日僅需5~10U,一般約為20U;肥胖、對胰島素敏感性較差者需要量可明顯增加 。在急性并發(fā)癥(感染、創(chuàng )傷、手術(shù)等)情況下,對1型及2型糖尿病患者,應每4~6小時(shí)注射一次,總之,胰島素劑量根據病情變化及血糖檢測結果進(jìn)行調整。皮下注射青春期前兒童一日0.7~1.01U/kg,癥狀得到部分緩解期間可使用更低劑量。 靜脈注射:主要用于搶救 糖尿病酮癥酸中毒 和高血糖高滲性昏迷的患者,成人劑量可按每小時(shí)4~6U。多采用持續靜脈滴注,可根據病情加用首次負荷量(又稱(chēng)“點(diǎn)火劑量”),靜脈注射普通胰島素10~20U,然后按上述速率將胰島素加在液體中靜脈輸注。當血糖下降 至13.9mmol/L(250mg/100ml)左右時(shí),改為皮下注射,逐漸恢復平時(shí)的胰島素治療方案 。此外,若患者不能進(jìn)食或因治療需要靜脈輸注葡萄糖液體時(shí),應同時(shí)補充適量胰島素。
制劑與規格 胰島素注射液:10ml:400U。
藥理機制 胰島素經(jīng)皮下注射或靜脈注射進(jìn)入血液循環(huán),到達相應的骨骼肌細胞、脂肪組織細胞之后,會(huì )與細胞上的胰島素受體相結合,被酪氨酸肌酶活化,受體也會(huì )被磷酸化,激活 葡萄糖 轉運蛋白,血液中的葡萄糖就會(huì )進(jìn)入到細胞內,使血液中葡萄糖濃度降低,血糖水平降低 。除此之外,在肝內胰島素可以抑制肝糖原分解,來(lái)起到降血糖的作用,還可以抑制脂肪分解和蛋白質(zhì)水解,同時(shí)增強蛋白質(zhì)的合成也可以有效控制血糖 。另外,胰島素還可以抑制肝 糖原 分解、促進(jìn)糖原合成,抑制肝 葡萄糖 輸出;促進(jìn)蛋白質(zhì)和脂肪合成,總的效應是降低血糖,并有抑制酮體生成作用。此外,與生長(cháng)激素有協(xié)同作用,促進(jìn)生長(cháng),促進(jìn)鉀向細胞內轉移,并有水、鈉潴留作用。
藥代動(dòng)力學(xué) 由于胰島素容易被胃腸道消化酶破壞,所以不能口服給藥,只能注射給藥。胰島素注射進(jìn)入人體后主要在肝腎中代謝,少量由尿液排出到體外。
皮下注射胰島素,吸收迅速,起效時(shí)間為0.5~1小時(shí),達峰時(shí)間為2~4小時(shí),藥效持續時(shí)間能為5~7小時(shí),劑量越大,維持作用時(shí)間越長(cháng),半衰期為2小時(shí)。
靜脈注射后,吸收更加迅速,起效時(shí)間為10~30分鐘,達峰時(shí)間為15~30分鐘,藥效持續時(shí)間為0.5~1小時(shí),半衰期為5~10分鐘。
風(fēng)險與禁忌
不良反應 低血糖反應:如果注射胰島素的劑量高于患者對胰島素的需求量,就可能會(huì )引起低血糖反應。低血糖是胰島素治療最常見(jiàn)的不良反應。
水腫:一些患者在胰島素治療初期可因鈉潴留作用而發(fā)生輕度水腫,可自行緩解而無(wú)需停藥。
視物模糊:糖尿病患者血糖升高會(huì )引起全身小血管的改變,眼部小血管也會(huì )出現變化,注射胰島素后血糖控制明顯改變時(shí),晶體腫脹及折射系數暫時(shí)性改變,眼屈光失調,常于數周內自然恢復。
胰島素抵抗:人體多次接受胰島素注射液約1個(gè)月后,其血循環(huán)中可出現抗胰島素抗體 。如果單日劑量超過(guò)200單位以上就會(huì )出現胰島素抵抗,主要表現為機體對胰島素的敏感性降低。
內分泌系統: 低血鉀癥 ,長(cháng)期使用胰島素會(huì )增加Na+-K+-ATP酶的活性促進(jìn)鉀轉移到骨骼細胞和肝細胞之中,使細胞外液鉀離子降低,造成 低鉀血癥 的形成。 代謝及營(yíng)養異常:如果沒(méi)有控制胰島素劑量或每日胰島素超出使用次數會(huì )出現低血糖或嚴重低血糖癥狀,嚴重者甚至會(huì )導致神經(jīng)系統損害,具體表現有出汗、心悸、乏力,嚴重者出現意識障礙, 共濟失調 、心動(dòng)過(guò)速甚至 昏迷 。 脂肪營(yíng)養不良:注射部位可能會(huì )因長(cháng)期注射,發(fā)生脂肪營(yíng)養不良和局部皮膚 淀粉樣變性 ,從而導致脂肪萎縮、脂肪增生,延緩局部胰島素吸收 。注射時(shí)可以選擇 經(jīng)常輪換注射部位可能有助于減少或預防該不良反應。 全身及注射部位異常:注射部位紅腫、疼痛、瘙癢、蕁麻疹、腫脹或炎癥。
體重增加:開(kāi)始注射胰島素時(shí),通常體重會(huì )增加,不過(guò)增加的程度因人而異,胰島素治療后體重增加的原因是:高血糖未治療時(shí),過(guò)多的葡萄糖會(huì )從尿液排出,機體通過(guò)分解脂肪及蛋白質(zhì)提供能量使體重下降,而胰島素控制高血糖后,過(guò)多的葡萄糖不會(huì )從尿中丟失,而是轉變成糖原或脂肪貯存在體內,所以會(huì )引起體重的增加。
藥物過(guò)量 糖尿病患者,如果大劑量或沒(méi)有按要求進(jìn)食,可能會(huì )導致血糖過(guò)低甚至出現低血糖昏迷,如出現這種情況可以皮下或靜脈注射胰高血糖素,口服葡萄糖或含糖較高的食物,注射胰高血糖素無(wú)效者,需靜脈注射葡萄糖。
藥物相互作用 與能升高血糖的化合物合用需調整胰島素的劑量,如糖皮質(zhì)類(lèi)固醇、促腎上腺皮質(zhì)激素、胰高血糖素、雌激素、口服避孕藥、腎上腺素、噻嗪類(lèi)利尿藥、苯妥英鈉等。
口服降糖藥與胰島素合用時(shí)會(huì )使血糖水平降低較多,產(chǎn)生協(xié)同作用,容易引起低血糖,如單胺氧化酶抑制藥也可增強胰島素的降血糖作用。
胰島素進(jìn)入人體后有30%會(huì )與血漿蛋白結合,抗凝血藥、水楊酸類(lèi)藥物、磺胺類(lèi)藥、抗腫瘤藥甲氨蝶呤等會(huì )與胰島素競爭和血漿蛋白結合,使血液中游離的胰島素增多,除此之外,非甾體抗炎藥還會(huì )增強胰島素的降血糖作用。
β受體阻斷劑會(huì )抑制腎上腺素升高血糖,與胰島素合用會(huì )增加低血糖的風(fēng)險,可引起嚴重、持久的低血糖。
中等量或大量酒精會(huì )增強胰島素的降糖作用,可能會(huì )引起持續、嚴重的低血糖癥狀,在空腹或肝糖原貯備較少的情況下更易發(fā)生。
氯喹、奎尼丁等藥物會(huì )延緩胰島素在體內的代謝,這些藥與胰島素合用增強其降糖作用,最終出現低血糖。
鈣通道阻滯劑、可樂(lè )定、二氯嗪、肝素、尼古丁、嗎啡等藥物能改變糖代謝途徑,使血糖水平升高,與胰島素合用會(huì )降低其降糖效果。
奧曲肽可以使胃腸道蠕動(dòng)減慢,食物吸收延遲,與胰島素合用可能會(huì )出現低血糖。
鈣通道阻滯藥、可樂(lè )定、達那唑、生長(cháng)激素、肝素、H2受體拮抗藥、大麻、嗎啡、尼古丁、磺吡酮等可影響糖代謝,使血糖升高,如合用這些藥物,胰島素需要量可能適當加大。
血管緊張素轉化酶抑制劑、溴隱亭、氯貝特、酮康唑、鋰制劑、甲苯咪唑、茶堿等可通過(guò)不同方式直接或間接影響而降低血糖,若與這些藥物合用,胰島素宜適當減量。
吸煙會(huì )釋放兒茶酚胺,會(huì )抑制胰島素的降糖作用。
特殊人群用藥
注意事項 糖尿病是慢性病,需長(cháng)期治療。長(cháng)期的隨訪(fǎng)中應注意監測一些項目,一方 面是為了血糖控制及達標,定期在各時(shí)點(diǎn)測血糖(如三餐前、餐后及睡前)和測定血糖化血紅蛋白,幫助制定 適當的胰島素治療方案(單獨或聯(lián)合,劑量調整等);另一方面是為了盡早發(fā)現各種慢性并發(fā)癥、伴發(fā)病或相關(guān)疾病,以便采取相應的對策。例如每次訪(fǎng)視應包括體重、體重指數、血壓、尼龍絲試驗、足背動(dòng)脈搏動(dòng)等;有些則視病情定期檢測,例如視力、眼底檢查,血脂譜、肝腎功能、尿常規、尿白蛋白排泄率、心電圖、神經(jīng)傳導速度等,以便早期發(fā)現微血管病變,大血管病變或神經(jīng)病變等。 不同患者或同一患者的不同病期,其胰島素敏感性不同,即使血糖值相近,其胰島素需要量也不同。治療中應注意個(gè)體化,按病情需要檢測血糖,隨時(shí)調整胰島素用量。下列情況供參考:不同年齡時(shí)胰島素敏感性也不一致,青春期前的兒童對胰島素敏感性高,易發(fā)生低血糖,宜適當減少胰島素劑量;當進(jìn)入青春期,其需要量稍增,在青春期后又降低。
下列情況其胰島素需要量可能會(huì )增加:①高熱。②甲狀腺功能亢進(jìn)癥。③肢端肥大癥。④庫欣綜合征。⑤糖尿病酮癥酸中毒。⑥嚴重感染、外傷、大手術(shù)。⑦較大的應激情況,如急性心肌梗死、腦卒中。⑧同時(shí)應用拮抗胰島素的藥物。
下列情況其胰島素需要量可能會(huì )減少:①?lài)乐馗喂δ苁軗p。②在腎功能受損時(shí),由于胰島素在腎臟的代謝和排泄減少,其需要量可減少。但在尿毒癥時(shí),由于出現胰島素抵抗,其需要量也隨之變化,應密切監測血糖,調整用量。③腺垂體功能減退癥、腎上腺皮質(zhì)功能減退癥、甲狀腺功能減退癥。④其他,如腹瀉、胃癱、腸梗阻,嘔吐及其他引起食物吸收延遲的因素等,胰島素應酌情減量。
耐藥性 人體多次接受胰島素注射液約1個(gè)月后,其血循環(huán)中可出現抗胰島素抗體 。如果單日劑量超過(guò)200單位以上就會(huì )出現胰島素抵抗,主要表現為機體對胰島素的敏感性降低,出現耐藥性。
歷史 1922年12月,Lilly(禮來(lái))公司的Walden(瓦爾登)發(fā)明了等電點(diǎn)沉淀法,使得胰島素制備的純度大大提升,穩定性提高10~100倍。
1935年,多倫多大學(xué)的Connaught(康諾特)實(shí)驗室的Scott(斯科特)和Fisher(費希爾)發(fā)現了在胰島素溶液中加入微量鋅可以使胰島素的降糖效果減弱,但是降糖作用持續時(shí)間延長(cháng)。
1936年,丹麥人Hagedron(哈德貢)等人發(fā)現在胰島素制劑中加入魚(yú)精蛋白可以延長(cháng)作用時(shí)間,于是出現了魚(yú)精蛋白胰島素 。該胰島素為第一個(gè)中效胰島素。
1936年,Scott和Fisher發(fā)現,加入魚(yú)精蛋白后的胰島素再加入鋅可進(jìn)一步延長(cháng)胰島素的作用時(shí)間,最終制成了魚(yú)精蛋白鋅胰島素(PZI)。該胰島素為第一個(gè)長(cháng)效胰島素。該胰島素也成為了20世紀50年代使用最廣泛的基礎胰島素。
1946年中性魚(yú)精蛋白(NPH)胰島素問(wèn)世,于1950年上市,為中效胰島素,比較穩定。并逐漸取代PZI成為最常用的基礎胰島素。
1946年,諾德公司的預混精蛋白胰島素系列產(chǎn)品被開(kāi)發(fā)出來(lái),并在1950年美國獲批上市。
20世紀50年代,不含魚(yú)精蛋白的慢胰島素和超慢胰島素問(wèn)世,慢胰島素為中效胰島素,超慢胰島素為長(cháng)效胰島素,這兩種胰島素廣泛應用于臨床,但是目前僅用于獸醫領(lǐng)域。
1966年7月15日,世界頂級期刊《Science》上發(fā)表了一篇小短文:《紅色中國的全人工合成胰島素》,記載了中國首次人工合成結晶牛胰島素的事情。
20世紀80年代后,NPH逐漸可以與短效的正規胰島素混合,形成不同比例的預混胰島素,但是這種胰島素依舊不夠理想,于是德谷胰島素問(wèn)世,優(yōu)于預混胰島素。
1975年,化學(xué)合成的人胰島素成功用于臨床,但是其成本過(guò)高難以廣泛應用。
1982年,禮來(lái)公司的重組人胰島素Humulin上市,但是仍有缺點(diǎn)。
20世紀80年代后期,人們開(kāi)始用基因工程技術(shù)改造胰島素,開(kāi)發(fā)快速作用以及作用時(shí)間持續很長(cháng)的胰島素類(lèi)似物。
1996年,賴(lài)脯胰島素在歐洲和美國上市,這種胰島素是一種速效胰島素類(lèi)似物。
2000年,速效門(mén)冬胰島素上市,第一個(gè)長(cháng)效胰島素類(lèi)似物——甘精胰島素上市。
2004年,地特胰島素在歐盟上市。
2016年,超長(cháng)效的德谷胰島素在美國上市。
諾貝爾獎 20世紀50年代中期,弗雷德里克·桑格終于發(fā)現了胰島素的結構,它是由51個(gè)氨基酸組成的一種蛋白質(zhì)分子,由于這一發(fā)現,他于1958年獲得了諾貝爾獎。
使用情況 1921年,Banting等人發(fā)現了胰島素,結束了糖尿病無(wú)藥可治的局面,拉開(kāi)了現代糖尿病藥物治療的序幕,但是胰島素純度較低,不良反應較多,作用持續時(shí)間比較短,而且性質(zhì)不穩定,后來(lái)Lilly公司的Walden發(fā)明了等電點(diǎn)沉淀法,使得胰島素制備的純度大大提升,穩定性提高10~100倍 。正規胰島素注射液多用于臨床,用來(lái)治療1型、2型糖尿病、糖尿病酮癥酸中毒等 。根據2019年 IDF(國際糖尿病聯(lián)盟)發(fā)布的第九版全球糖尿病地圖顯示,中國僅有2%左右的病人使用胰島素類(lèi)藥物控制血糖,隨著(zhù)科技的進(jìn)步,糖尿病領(lǐng)域出現了更多創(chuàng )新治療手段,如SGLT-2抑制劑,GLP-1受體激動(dòng)劑等藥物,根據不同患者的身體條件提供個(gè)性化的治療方案。但是時(shí)至今日,胰島素仍是糖尿病治療的基石。
化學(xué)信息 胰島素為白色或類(lèi)白色的結晶性粉末:在水和乙醇中幾乎不溶,在無(wú)機酸或氫氧化鈉溶液中易 溶。分子式為C 256 H 381 N 65 O 76 S 6 ,分子量為5778,每一單位相當于胰島素0.0345mg。該物質(zhì)由51個(gè)氨基酸殘基組成,是一種蛋白質(zhì) 。胰島素可以從檢疫合格的豬或牛的冰凍胰臟中提取,為動(dòng)物來(lái)源。
專(zhuān)利 1923年3月,諾德實(shí)驗室從牛胰腺中首次提取到少量胰島素,很快制成了斯堪的納維亞半島的首支胰島素產(chǎn)品。Leo制藥作為出資人,要求首款產(chǎn)品要體現Leo的價(jià)值。所以諾德實(shí)驗室給第一款胰島素起了頗為時(shí)髦的名字:Leo胰島素。
1924年春天,佩德森兄弟成功地生產(chǎn)了一種穩定的液體胰島素產(chǎn)品,他們稱(chēng)之為Novo胰島素。同時(shí),拉爾德·佩德森還設計了一種特殊的注射器,能確?;颊呖梢允孢m地給自己注射正確劑量的胰島素。
1936年,諾德的科學(xué)家發(fā)現,通過(guò)在胰島素中加入一種叫魚(yú)精蛋白的蛋白質(zhì),可以延長(cháng)胰島素的作用。不過(guò),這款新產(chǎn)品在臨床上有個(gè)致命缺陷:是患者在使用前必須添加一種中和液。同一時(shí)期,諾和公司也在開(kāi)發(fā)長(cháng)效產(chǎn)品:含鋅精蛋白胰島素。比諾德公司更高明的是,諾和公司直接把中和液體加入產(chǎn)品之內,患者只需搖晃一下便可注射使用,產(chǎn)品在1938年推向市場(chǎng),大獲好評。
1974年,諾和公司從豬身上提取出一種高純度的動(dòng)物胰島素,并將該產(chǎn)品推向市場(chǎng)。這是世界上第一種與人類(lèi)胰島素相同的制劑。
諾和公司分別在1984年和1987年成功研發(fā)出首支人胰島素以及重組人胰島素。
1973年,諾德公司推出第一支生長(cháng)激素Nanormon。
2000年4月,賽諾菲的甘精胰島素在美國獲批。這是當時(shí)三代胰島素中唯一的長(cháng)效產(chǎn)品,很快成為重磅炸彈,瓜分市場(chǎng)份額。