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胰岛素（Insulin, 缩写:INS）是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素，分子量为5700。胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B链有15种30个氨基酸，共51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。与C肽以相等分子分泌进入血液，其生物合成速度受血浆葡萄糖浓度的影响，当血糖浓度升高时，β细胞中胰岛素原含量增加，胰岛素合成加速。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。

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INS的生物学功能

胰岛素对糖代谢的作用：加速葡萄糖通过转运体进入细胞；促进糖在体内的利用；促进糖原合成、抑制糖原分解；促进葡萄糖转变为脂肪和蛋白质；抑制糖异生。正常情况下，胰腺分泌的胰岛素与细胞表面的胰岛受体 (Insulin receptor) 结合，激活胰岛素信号传导通路，促进葡萄糖利用和糖原合成，从而降低血糖。糖尿病情况下，细胞会产生胰岛素抵抗(IR)，使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，导致血糖浓度升高。1 型糖尿病的特征是无法合成胰岛素，2 型糖尿病则是机体对胰岛素的作用产生抵抗，这可能是由于胰岛素信号传导通路出现缺陷所致。

图2 INS的分子结构

INS的相关分子机制

胰岛素受体为酪氨酸蛋白激酶(PTK）型受体。胰岛素与其受体结合后迅速导致构象的改变，从而激活受体β亚基的酪氨酸激酶结构域。胰岛素受体底物IRS：（1）IRS 蛋白的激活可募集和活化多种信号传导蛋白，介导 IRS 多向性细胞信号传导效应，避免了由多种受体直接招募SH2类蛋白到它的自身磷酸化位点，因此是一种经济而有效的细胞信号传导方式。（2）β 亚基的酪氨酸磷酸化，在胰岛素受体底物1/2（insulin reoeptor substrate 1/2，IRS-1/2）的参与下，与含 SH2 区的 Grb2和PI3K 结合，进而激活 PI3K 及 Ras-Raf-MEK-MAPK等信号转导通路。PI3K的途径：活化的 IRS与 PI3K 的调节亚基 p85的SH2 结构域结合，从而激活 PI3K 的催化亚基 p110。胰岛素的代谢功能主要通过这条途径。PI3K 激活后。促使 PIP、PIP2 或磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）的生成，这些产物被认为是胰岛素和其它生长因子的第二信使，与含有 PH 区段的下游分子结合，将信号下传。PI3K 下游的信号分子 PKB 可被 PDK1 及PDK2 磷酸化而激活，为 PI3K 通路中的关键分子，可产生多种生物学效应，如糖原合成、蛋白合成、葡萄糖转运、抗脂解、抑制细胞凋亡等，并介导β细胞的生存通路，与β细胞生长增殖、分化、凋亡等密切相关。PKB还可促进有萄糖转运体 GLUT-1、GLUT-4转位到细胞膜上，摄取葡萄糖。

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