长期以来,胰岛β-细胞和胰岛素一直是糖代谢平衡调节和糖尿病发病与防治研究的“主角”。近年来由于细胞生物学和分子生物学的发展,提出胰腺α-细胞在β-细胞的生长和胰岛素的分泌调节中,可能起着十分重要的作用。α-细胞可以产生和分泌两种不同的激素—Glucagon和GLP-1,前者可以抑制β-细胞的生长和调节胰岛素分泌,升高血糖;后者则可促进β-细胞的增殖、存活和胰岛素分泌,降低血糖。他们是胰岛β-Cell和胰岛素的主要调节者,可能是糖尿病发病和防治的重要靶点。一个以GLP-1为中心的α-细胞新时代正向我们阔步走来——Alpha Cells Come of Age:
胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)是β细胞的调节者:α-前体细胞(PAL)、α-细胞和肠L内分泌细胞都有前胰高血糖素基因的表达,可以产生多种Proglucogen-Derived Peptides,在胰腺和肠道可以产生和分泌类胰高血糖素肽,它可以通过旁分泌和循环分泌促进β-细胞的生长和增殖,抑制β-细胞的凋亡,延长β-细胞的存活时间,促进胰岛素的合成、分泌和作用。它是β-细胞生长和存活的维护因素,是胰岛素的调节者。
胰高血糖素调节β-细胞的生成和作用:成熟的α-细胞可以产生和分泌胰高血糖素,它不仅可以直接参与血糖的调节,促进糖原分解和醣元异生,调节胰岛素分泌,使血糖升高。它还可以抑制FPC、EPC和α-前体细胞(PAC)的分化,抑制β-细胞的生成,调节β-细胞的功能。此外,β-细胞还可分泌乙酰胆碱,通过旁分泌方式,调节β-细胞的功能和作用。
胰高血糖素样多肽(GLP-1)的心肌保护作用:α-前体细胞和肠L内分泌细胞产生和分泌的GLP-1不仅可以调节胰岛β-细胞和胰岛素,防治糖尿病和调控血糖,而且还具有强大的心血管保护作用。它可通过GLP-1受体和cGMP与PARP-1途径,激活NOS,产生NO,保护内皮,舒张血管,降低血压;它可以通过cAMP 和PKA途径,抑制血小板聚集,减少炎症细胞介质的释放,抑制和平滑肌细胞增殖、迁移和巨噬细胞/泡沫细胞形成,可防治动脉粥样硬化;它可以通过P13K/AKt和MAPK的途径,作用于心肌细胞和线粒体,降低ROS,LDH和DNA断裂,抑制心血管细胞凋亡,防治缺血/再灌注损伤,防治急性心梗和心功能不全等心血管疾病。
目前GLP-1及其受体激动剂已经在临床用于防治II型糖尿病、肥胖症和一些心血管病。其中进入III期临床试验有Exenatide、Lixisenatide、Taspoglutide和Liragluide;进入II期临床试验的有Albiglutide、Semagluide和Exendin-4等,正在临床I期试验的有NN9068和NN9924等。但是GLP-1在体内极易被DPP-4酶所降解,半衰期极短,亦难以口服,多需静脉注射。DPP-4抑制剂可以有效抑制GLP-1降解,还可以充分发挥内源性GLP-1的作用。此外,DPP-4抑制剂,还有延长VIP、BNP、SDF-1a等活性多肽半衰期的作用,可促进血管活性多肽的促血管生成和细胞保护作用,现已在临床试用於糖尿病、急性冠脉综合症和心功能不全等心血管病。主要的DPP-4抑制剂有Saxagliptin、Alogliptin、Sitagliptin、Linagliptin和Vildagliptin等,且多可口服。此外,一些胰高血糖素受体拮抗剂和阻断剂,如BAY-27-905、MK-0893、LY-2409021等亦已在临床试用。这为糖尿病和心血管病的防治开辟了一个新的有效途径。但是,这些药物的选择性、联合用药、确切疗效、毒付作用和远期效果,还需进一步观察。