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葡萄糖激酶（GK）是啥？为什么血糖安稳的隐秘是它？
众所周知，坚持血糖稳态（即血糖平衡）是确保咱们人体糖代谢健康作业的中心要素。作为糖尿病大国，我国存在上亿大众失去了能够让身体自发坚持血糖平衡的才能，患上2型糖尿病（T2DM）。在临床上，医师操控T2DM患者的病况，从本质上来说便是运用药物将血糖坚持在稳态，替代现已不能自发坚持血糖稳态的患者身体，完成一种经过外界干涉的血糖平衡。
那么，作为糖代谢健康中心的血糖稳态终究是什么？它在人体中成功坚持的要害要素又是什么呢？
这就需求咱们首要了解勘探血糖动摇，坚持血糖平衡的传感器——葡萄糖激酶（GK）。
一
葡萄糖激酶（GK）
在人体血糖稳态中的中心效果
葡萄糖激酶（GK）的前史要追溯到50年前。其时，被后人称为“GK之父”的Franz Matschinsky教授在小鼠的胰腺中发现了一种葡萄糖代谢酶，它和其它已知的己糖激酶具有十分不同的酶动力学特征 —— 它能够感知葡萄糖的改变，并且能当令发动控糖激素的排泄，把人体血糖操控在4～6.5mmol/L的正常规模内，它便是葡萄糖激酶（GK）。
实际上，人体是一个高度自动化、智能化的系统，葡萄糖不仅是大脑的首要能量来历，仍是调控人体血糖稳态的“总司令” —— 血液中的葡萄糖，也便是“血糖”，调理着人体的血糖平衡。“血糖”调控血糖平衡，这怎么或许呢？
为了了解这个问题，咱们无妨做个类比。高级轿车内的温度通常是智能调控的，假如咱们将温度设定为22℃，温度传感器会把动摇的区间设定在21.5℃～22.5℃，那么一旦勘探到空气温度低于21.5℃或高于22.5℃，车内的温度传感器就会感应到改变，经过操控系统及时宣布指令发动加热器升温或发动空调机降温。在整个进程中，咱们人体需求做的便是设定一个适合的温度，而空气作为“总司令”则会指挥这个智能系统，坚持气温的平衡。
人体血糖平衡的坚持正是经过相似进程完成的。人的大脑对温度、氧气、葡萄糖等的要求很高，进化进程中形成了人类特定的设定值（set point），血糖的设定值是5mmol/L。和空气相同，血糖本身充当着“总司令”的责任，指挥着胰岛素（降糖激素）和胰高糖素（升糖激素）这两员大将，把血糖操控在4～6.5mmol/L的区间内，也便是咱们所讲的“血糖稳态”。
葡萄糖详细是怎么指挥胰岛素和胰高糖素的呢？
其间的要害就在于“葡萄糖激酶（GK）”！
上文说到的Matschinsky老爷爷在50年前发现，葡萄糖激酶（GK）能够感知葡萄糖的浓度，依据血糖的细小改变，指挥胰岛β细胞排泄胰岛从来降糖，或许胰岛α细胞排泄胰高糖从来升糖。葡萄糖激酶（GK）便是这样作为设定血糖平衡区间的中心蛋白，充当着人体“血糖传感器”功用的。
别的，99%的葡萄糖激酶（GK）处于人的肝脏中。人体血糖正常时，肝脏葡萄糖激酶（GK）与其调理蛋白结合，藏在肝细胞核中，等候葡萄糖和胰岛素的指令。当餐后血糖升高，胰岛素开端排泄时，肝脏葡萄糖激酶（GK）也开端作业，把吸取的葡萄糖转化为肝糖原储存起来。当咱们的大脑、血红细胞和其它器官用糖的时分，血糖会下降，肝糖原会分解成葡萄糖，弥补物资。当长时刻饥饿时，血糖会降到4mmol/L左右，胰岛中葡萄糖激酶（GK）感应到改变，开端排泄胰高糖素，让肝脏组成葡萄糖。
因而，肝脏就像人体葡萄糖的“水库”，在葡萄糖和胰岛素、胰高糖素的调理下，确保血糖稳态。葡萄糖激酶（GK）在肝脏中便是履行葡萄糖“总司令“指令的忠诚战士，起到了葡萄糖处置器的效果。葡萄糖经过胰岛和肝脏中葡萄糖激酶（GK）， 把传感器和处置器有机地整合起来，把血糖操控在稳态之中。
归纳起来，葡萄糖激酶（GK）便是人体内的“葡萄糖传感器”，能够感应葡萄糖浓度改变，经过胰岛中的葡萄糖激酶（GK）及时调理控糖激素排泄，把血糖操控在正常规模之内，坚持血糖稳态。
二
2型糖尿病患者的“传感器”坏了！
T2DM患者的病因终究出在哪里呢？答案是葡萄糖敏感性的损失。T2DM患者的葡萄糖激酶（GK）功用仅有正常人的20%～40%，军力不够了！即便血糖水平升高，超出设定区间，葡萄糖激酶（GK）也无法发动控糖激素的排泄。
仍是那位Matschinsky老爷爷，在他2012年发布的一项研讨中发现：正常人在血糖为5.5mmol/L时就会发动胰岛素排泄，而葡萄糖激酶（GK）蛋白表达水平较低的T2DM患者在7mmol/L才会开端排泄胰岛素[1]。T2DM状态下，胰岛素的排泄时刻滞后，数量下降。浅显点说，他们的“传感器”坏了，“葡萄糖”总司令的指挥失灵了，血糖也就失调了。
这样看来，葡萄糖激酶（GK）岂不便是个重要的糖尿病基因？既然如此，只需康复“传感器”功用，糖尿病不就能够医治吗？没错，这便是第三代降糖药的方针！
为了修正“传感器”，葡萄糖激酶激活剂（GKA）上台了。GKA能够经过提高患者受损葡萄糖激酶（GK）的活性和功用，康复关于血糖改变的敏感性，平衡胰岛素和胰高糖素，完成血糖稳态平衡。
一句话归纳，GKA会重置人体血糖设定值，然后有或许康复人体的血糖稳态平衡。这也是GKA能够用于T2DM医治的原理。
总而言之，坚持血糖稳态，要害靠的是传感器——葡萄糖激酶（GK）；假如传感器坏了，人体就会发作糖尿病；经过修正传感器葡萄糖激酶（GK），可康复身体对葡萄糖的正常感知，血糖调理功用康复正常，糖尿病也就得到医治了。
参考文献
[1] Changhong Li, Chengyang Liu, Itzhak Nissim, Jie Chen, Pan Chen, Nicolai M. Doliba, Tingting Zhang, Ilana B Nissim, Yevgeny Daikhin, David Stokes, Marc Yudkoff, Michael J. Bennett, Charles A Stanley, Franz M. Matschinsky, Ali Naji, Regulation of Glucagon Secretion in Normal and Diabetic Human Islets by Gamma-Hydroxybutyrate and Glycine, The Journal of Biological Chemistry, DOI:10.1074/jbc.M112.385682, (2013)
