อินซูลิน

อินซูลิน (อังกฤษ: Insulin) คือฮอร์โมนชนิดอนาโบลิกโพลีเพบไทด์ ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารตัวกระทำในคาร์โบไฮเดรทชนิดโฮมีโอสตาซิส มีผลต่อการเผาผลาญไขมันเปลี่ยนการทำงานของตับให้ทำหน้าที่เก็บหรือปลดปล่อยกลูโคส และทำให้เกิดการทำงานของลิพิด (ไขมัน) ในเลือดและในเนื้อเยื่ออื่น เช่นไขมันและกล้ามเนื้อ ปริมาณของอินซูลินที่เวียนอยู่ในร่างกายมีผลกระทบสูงมากในวงกว้างในทุกส่วนของร่างกาย

INS
Available structures PDB Ortholog search: PDBe RCSB List of PDB id codes 1A7F, 1AI0, 1AIY, 1B9E, 1BEN, 1EV3, 1EV6, 1EVR, 1FU2, 1FUB, 1G7A, 1G7B, 1GUJ, 1HIQ, 1HIS, 1HIT, 1HLS, 1HTV, 1HUI, 1IOG, 1IOH, 1J73, 1JCA, 1JCO, 1K3M, 1KMF, 1LKQ, 1LPH, 1MHI, 1MHJ, 1MSO, 1OS3, 1OS4, 1Q4V, 1QIY, 1QIZ, 1QJ0, 1RWE, 1SF1, 1T1K, 1T1P, 1T1Q, 1TRZ, 1TYL, 1TYM, 1UZ9, 1VKT, 1W8P, 1XDA, 1XGL, 1XW7, 1ZEG, 1ZEH, 1ZNJ, 2AIY, 2C8Q, 2C8R, 2CEU, 2H67, 2HH4, 2HHO, 2HIU, 2JMN, 2JUM, 2JUU, 2JUV, 2JV1, 2JZQ, 2K91, 2K9R, 2KJJ, 2KJU, 2KQQ, 2KXK, 2L1Y, 2L1Z, 2LGB, 2M1D, 2M1E, 2M2M, 2M2N, 2M2O, 2M2P, 2OLY, 2OLZ, 2OM0, 2OM1, 2OMG, 2OMH, 2OMI, 2QIU, 2R34, 2R35, 2R36, 2RN5, 2VJZ, 2VK0, 2W44, 2WBY, 2WC0, 2WRU, 2WRV, 2WRW, 2WRX, 2WS0, 2WS1, 2WS4, 2WS6, 2WS7, 3AIY, 3BXQ, 3E7Y, 3E7Z, 3EXX, 3FQ9, 3I3Z, 3I40, 3ILG, 3INC, 3IR0, 3Q6E, 3ROV, 3TT8, 3U4N, 3UTQ, 3UTS, 3UTT, 3V19, 3V1G, 3W11, 3W12, 3W13, 3W7Y, 3W7Z, 3W80, 3ZI3, 3ZQR, 3ZS2, 3ZU1, 4AIY, 4AJX, 4AJZ, 4AK0, 4AKJ, 4EFX, 4EWW, 4EWX, 4EWZ, 4EX0, 4EX1, 4EXX, 4EY1, 4EY9, 4EYD, 4EYN, 4EYP, 4F0N, 4F0O, 4F1A, 4F1B, 4F1C, 4F1D, 4F1F, 4F1G, 4F4T, 4F4V, 4F51, 4F8F, 4FG3, 4FKA, 4GBC, 4GBI, 4GBK, 4GBL, 4GBN, 4IUZ, 5AIY, 2LWZ, 3JSD, 3KQ6, 3P2X, 3P33, 1JK8, 2MLI, 2MPG, 2MPI, 2MVC, 2MVD, 4CXL, 4CXN, 4CY7, 4NIB, 4OGA, 4P65, 4Q5Z, 4RXW, 4UNE, 4UNG, 4UNH, 4XC4, 4WDI, 4Z76, 4Z77, 4Z78, 2N2W, 5CO6, 5ENA, 4Y19, 5BQQ, 5BOQ, 2N2V, 5CNY, 5CO9, 5EN9, 4Y1A, 2N2X, 5BPO, 5CO2, 5BTS, 5HYJ, 5C0D,%%s1EFE, 1SJT, 1SJU, 2KQP,%%s1T0C,%%s2G54, 2G56, 3HYD, 2OMQ
Identifiers
Aliases	INS, IDDM, IDDM1, IDDM2, ILPR, IRDN, MODY10, insulin, PNDM4
External IDs	OMIM: 176730 MGI: 96573 HomoloGene: 173 GeneCards: INS
Gene location (Human) Chr. Chromosome 11 (human)[1] Band 11p15.5 Start 2,159,779 bp[1] End 2,161,221 bp[1]
Gene location (Mouse) Chr. Chromosome 7 (mouse)[2] Band 7 F5|7 88.0 cM Start 142,232,393 bp[2] End 142,297,118 bp[2]
RNA expression pattern Bgee Human Mouse (ortholog) Top expressed in beta cell body of pancreas right lobe of liver right adrenal gland left adrenal gland left adrenal cortex right adrenal cortex ectocervix Descending thoracic aorta left uterine tube Top expressed in pyloric antrum choroid plexus of fourth ventricle Epithelium of choroid plexus human fetus yolk sac Retinal pigment epithelium secondary oocyte primordial pancreas More reference expression data BioGPS More reference expression data
Gene ontology Molecular function insulin receptor binding identical protein binding protease binding insulin-like growth factor receptor binding การจับกับโปรตีน hormone activity Cellular component endoplasmic reticulum lumen transport vesicle Golgi membrane secretory granule lumen Golgi lumen endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane endosome lumen extracellular region ภายนอกเซลล์ Biological process negative regulation of NAD(P)H oxidase activity positive regulation of DNA replication positive regulation of MAPK cascade positive regulation of brown fat cell differentiation positive regulation of cell differentiation MAPK cascade positive regulation of respiratory burst positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling negative regulation of protein oligomerization positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response cell-cell signaling positive regulation of nitric oxide biosynthetic process positive regulation of glycolytic process positive regulation of nitric-oxide synthase activity positive regulation of protein autophosphorylation activation of protein kinase B activity การสมานแผล positive regulation of mitotic nuclear division negative regulation of feeding behavior positive regulation of peptide hormone secretion negative regulation of protein catabolic process positive regulation of cell migration acute-phase response regulation of protein secretion positive regulation of glycogen biosynthetic process positive regulation of protein kinase B signaling G protein-coupled receptor signaling pathway regulation of cellular amino acid metabolic process negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway endoplasmic reticulum to Golgi vesicle-mediated transport negative regulation of lipid catabolic process positive regulation of cell growth negative regulation of glycogen catabolic process positive regulation of insulin receptor signaling pathway glucose metabolic process negative regulation of acute inflammatory response negative regulation of protein secretion positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation glucose homeostasis positive regulation of cell population proliferation fatty acid homeostasis positive regulation of protein metabolic process regulation of transmembrane transporter activity negative regulation of gluconeogenesis negative regulation of fatty acid metabolic process regulation of protein localization regulation of transcription, DNA-templated positive regulation of lipid biosynthetic process เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต negative regulation of proteolysis alpha-beta T cell activation positive regulation of protein localization to nucleus positive regulation of glucose import insulin receptor signaling pathway positive regulation of gene expression regulation of signaling receptor activity positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction regulation of synaptic plasticity ประชาน positive regulation of long-term synaptic potentiation positive regulation of dendritic spine maintenance regulation of protein localization to plasma membrane negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process neuron projection maintenance response to L-arginine การถ่ายโอนสัญญาณ Sources:Amigo / QuickGO
Orthologs Species Human Mouse Entrez 3630 16334 Ensembl ENSG00000254647 ENSMUSG00000000215 UniProt P01308 P01326 RefSeq (mRNA) NM_000207 NM_001185097 NM_001185098 NM_001291897 NM_001185083 NM_001185084 NM_008387 RefSeq (protein) NP_000198 NP_001172026 NP_001172027 NP_001278826 NP_000198.1 NP_001172026.1 NP_001172027.1 NP_001278826.1 NP_000198 NP_000198 NP_000198 NP_000198 NP_001172012 NP_001172013 NP_032413 Location (UCSC) Chr 11: 2.16 – 2.16 Mb Chr 7: 142.23 – 142.3 Mb PubMed search [3] [4]
Wikidata
View/Edit Human View/Edit Mouse

ผลึกของอินซูลิน

คำว่าอินซูลินมาจากภาษาละติน insula หรือ "island" - "เกาะ" เนื่องจากการถูกสร้างขึ้นบน "ไอส์เล็ตส์ออฟแลงเกอร์ฮานส์" ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ในตับอ่อน

ในวงการแพทย์ อินซูลินถูกใช้ในการรักษาโรคเบาหวานบางชนิด คนไข้ที่ป่วยเป็นโรคเบาหวานประเภท 1 ต้องอาศัยอินซูลินจากนอกร่างกาย (เกือบทั้งหมดใช้วิธีฉีดเข้าใต้ผิวหนัง) เพื่อช่วยให้รอดชีวีตจากการขาดฮอร์โมน คนไข้ที่ป่วยเป็นโรคเบาหวานประเภท 2 จะต่อต้านอินซูลิน หรือ ผลิตอินซูลินน้อย หรือทั้งสองอย่าง ผู้ป่วยเบาหวานประเภท 2 บางรายต้องการอินซูลินเฉพาะเมื่อยาอื่นที่ใช้รักษาอยู่ไม่เพียงพอในการควบคุมระดับกลูโคสในเลือด

อินซูลิน ประกอบด้วยกรดอะมิโน 51 ชนิดรวมกันอยู่ และมีน้ำหนักโมเลกุล 5808 Da

โครงสร้างของอินซูลิน ผันแปรเล็กน้อยตามชนิดของสัตว์ อินซูลินที่มีแหล่งมาจากสัตว์จะแตกต่างกันในเชิงขีดความสามารถในการควบคุมพลังการทำงาน (เช่น การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรท) ในมนุษย์ อินซูลินจากสุกรมีความคล้ายคลึงกับอินซูลินของมนุษย์มากที่สุด

การค้นพบและลักษณะ

โครงสร้างของอินซูลิน

ภาพคอมพิวเตอร์โครงสร้างเฮกซาเมอร์ของอินซูลินซึ่งมีลักษณะสมมาตร 3 ด้านและแสดงการเป็นตัวเกาะยึดของสังกะสี

ในปี พ.ศ. 2412 ขณะที่ พอล แลงเกอฮานส์ นักศึกษาแพทย์ในเบอร์ลินกำลังส่องกล้องจุลทัศน์เพื่อศึกษาโครงสร้างของตับอ่อน (ต่อมคล้ายเยลลีหลังกระเพาะอาหาร) อยู่นั้น ได้สังเกตเห็นกลุ่มเนื้อเยื่อเกาะกันเป็นหย่อมๆ กระจายไปทั่วทั้งตัวตับอ่อน หน้าที่การทำงานของ "กองน้อยๆ ของเซลล์" ซึ่งได้รู้จักกันในภายหลังว่า "ไอส์เล็ตส์ออฟแลงเกอร์ฮานส์" นี้ยังไม่มีผู้ใดรู้ว่าเป็นอะไร แต่เอดวร์ด ลาเกส (นักพยาธิวิทยาชาวฝรั่งเศส) ได้เสนอว่าอาจเป็นตัวผลิตและหลั่งสารที่มีบทบาทในการควบคุมการย่อยอาหาร อาชบอลด์ บุตรชายของพอล แลงเกอร์ฮานส์ได้มีส่วนสร้างความเข้าใจถึงบทบาทการควบคุมของสารนี้มากขึ้นในภายหลัง

รางวัลโนเบล

ในปี พ.ศ. 2466 คณะกรรมการพิจารณาการให้รางวัลโนเบลได้ยอมรับวิธีการสะกัดอินซูลินเชิงปฏิบัติแก่ทีมทำงานที่มหาวิทยาลัยโทรอนโท และมอบรางวัลโนเบลแก่บุคคล 2 คน คือ เฟรเดอริก แบนติง และ จอห์น แมคลอยด์ โดยได้รับรางวัลในสาขาสรีรวิทยา หรือ การแพทย์ ประจำปี พ.ศ. 2466 สำหรับการค้นพบอินซูลิน และได้ขายสิทธิบัตรให้แก่มหาวิทยาลัยโทรอนโทเป็นเงิน 1 ดอลลาร์แคนาดา

โครงสร้างและการผลิต

การปรับเปลี่ยนของอินซูลินในสายการผลิต

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังด้วยกันจะมีอินซูลินคล้ายกันมาก อินซูลินของโคกระบือมีกรดอะมิโนต่างจากมนุษย์เพียง 3 ตัว อินซูลินของสุกรมีกรดอมิโนต่างจากมนุษย์เพียงตัวเดียว แม้แต่อินซูลินจากปลาบางชนิด ยังมีความคล้ายคลึงกับของมนุษย์ มากพอจะมีผลกับร่างกายมนุษย์ได้

ปฏิกิริยาบนเซลล์และระดับการเผาผลาญ

เมื่อคุณทานอาหารคาร์โบไฮเดรต ระดับกลูโคสในกระแสเลือดจะเพิ่มขึ้น ตับอ่อนจะปล่อยอินซูลินออกมาเพื่อปรับความสมดุล โดยการผนึกอยู่กับผนังเซลล์ของกลุ่มเซลล์ทั้งหลาย แล้วกระตุ้นการดูดกลูโคสในเซลล์มาใช้งาน ซึ่งปฏิกิริยานี้จะเกิดกับทุก ๆ เนื้อเยื่อในร่างกายยกเว้นที่สมอง ไม่เพียงแต่กลูโคสเท่านั้น อินซูลินยังกระตุ้นให้เซลล์ดูดไขมัน (synthesis of lipid (fat)) ,โปรตีน และไกลโคเจน (ไกลโคเจนคือคาร์โบไฮเดรตที่ถูกเก็บไว้ที่กล้ามเนื้อและ ตับ เพื่อเป็นแหล่งพลังงานสำรอง) ด้วย ดังนั้น อินซูลิน จึงถูกยกว่าเป็น ฮอร์โมนอนาบอริก ที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก

ปฏิกิริยาควบคุมในกลูโคสของเลือด

สัญญาณการถ่ายโอนยีน

ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำและภาวะน้ำตาลในเลือดสูง

คนส่วนมากมักจะสับสนระหว่างอาการน้ำตาลในเลือดต่ำ-สูง ที่จริงแล้วอาการทั้งสองมีอาการและวิธีการแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกันมาก ดังต่อไปนี้

• ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำคือการมีน้ำตาลในเลือดต่ำกว่าระดับปกติ โดยอาการจะมีดังนี้ หน้ามืด ใจสั่น หิว ง่วงซึม ไม่มีแรง เหงื่อออก อุณหภูมิในร่างการลดต่ำ ความจำลดลง อารมณ์หงุดหงิดง่าย สับสน ตาพร่า ปฏิกิริยาตอบสนองน้อยลง พฤติกรรมเปลี่ยน พูดน้อย พูดช้า บางคนอาจมีอาการครึ่งซีก ถ้าเกิดในเวลากลางคืน จะฝันร้าย เหงื่อออกขณะหลับ ปวดศีรษะและมึนงง หากเป็นมากอาจเกิดอาการชัก และหมดสติได้
• วิธีการแก้ไข ให้รีบหาน้ำหวานหรือของหวานมารับประทานโดยเร็ว
• ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงคือการที่มีน้ำตาลในเลือดสูงกว่าระดับปกติ อาการคือ กระหายน้ำมาก ปัสสาวะบ่อยมากและผิดปกติ โดยเฉพาะในเวลากลางคืน อ่อนเพลียง่วงซึมไม่สดชื่น เหนื่อยง่าย น้ำหนักลด ตาพร่ามัว คลื่นไส้ และอาจถึงขั้นชักกระตุกเฉพาะที่ และหมดสติได้
• วิธีการแก้ไข สำหรับเบาหวานประเภทที่ 1 :ออกกำลังกาย ดื่มน้ำมาก ๆ ฉีดอินซูลิน แนะนำให้ปรึกษาแพทย์ก่อน สำหรับเบาหวานประเภทที่ 2 :ดื่มน้ำมาก ๆ และรีบไปโรงพยาบาล การออกกำลังกายก็ช่วยได้

โรคและอาการ

อินซูลินในฐานะเป็นยา

หลักการ

ช่องทางในการให้ยา

ขนาดยาและเวลาให้

ประเภท

การใช้ทางทางที่ผิด

ลำดับเวลาความเป็นมา

อ้างอิง

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000254647 – Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000000215 – Ensembl, May 2017
3. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
4. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

อ่านเพิ่ม

• Laws GM, Reaven A (1999). Insulin resistance : the metabolic syndrome X. Totowa, NJ: Humana Press. ISBN 978-0-89603-588-1.
• Leahy JL, Cefalu WT (2002-03-22). Insulin Therapy (1st ed.). New York: Marcel Dekker. ISBN 978-0-8247-0711-8.
• Kumar S, O'Rahilly S (2005-01-14). Insulin Resistance: Insulin Action and Its Disturbances in Disease. Chichester, England: Wiley. ISBN 978-0-470-85008-4.
• Ehrlich A, Schroeder CL (2000-06-16). Medical Terminology for Health Professions (4th ed.). Thomson Delmar Learning. ISBN 978-0-7668-1297-0.
• Draznin B, LeRoith D (September 1994). Molecular Biology of Diabetes: Autoimmunity and Genetics; Insulin Synthesis and Secretion. Totowa, New Jersey: Humana Press. ISBN 978-0-89603-286-6.
• Misbin RI (February 2022). INSULIN - History from an FDA Insider. Washington, DC: Politics and Prose Publishing. ISBN 978-1-62429-391-7. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2022-06-29. สืบค้นเมื่อ 2022-10-03.
• Famous Canadian Physicians: Sir Frederick Banting at Library and Archives Canada
• McKeage K, Goa KL (2001). "Insulin glargine: a review of its therapeutic use as a long-acting agent for the management of type 1 and 2 diabetes mellitus". Drugs. 61 (11): 1599–624. doi:10.2165/00003495-200161110-00007. PMID 11577797. S2CID 46972328.
• de Leiva A, Brugués E, de Leiva-Pérez A (November 2011). "[The discovery of insulin: continued controversies after ninety years]". Endocrinologia y Nutricion (ภาษาสเปน). 58 (9): 449–56. doi:10.1016/j.endonu.2011.10.001. PMID 22036099.
• Vecchio I, Tornali C, Bragazzi NL, Martini M (2018). "The Discovery of Insulin: An Important Milestone in the History of Medicine". Frontiers in Endocrinology. 9: 613. doi:10.3389/fendo.2018.00613. PMC 6205949. PMID 30405529.

แหล่งข้อมูลอื่น

• Comparison chart of insulin types use to treat diabetes. เก็บถาวร 2009-05-22 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Inspired by Insulin article by parent of a diabetic child
• Frederick Sanger, Nobel Prize for sequencing Insulin Freeview video with John Sanger and John Walker by the Vega Science Trust.
• Insulin: entry from protein databank เก็บถาวร 2005-03-16 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• The History of Insulin เก็บถาวร 2018-11-01 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Insulin Lispro เก็บถาวร 2008-06-15 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• CBC Digital Archives - Banting, Best, Macleod, Collip: Chasing a Cure for Diabetes
• Cosmos Magazine: Insulin mystery cracked after 20 years เก็บถาวร 2008-10-16 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• National Diabetes Information Clearinghouse เก็บถาวร 2010-02-21 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Discovery and Early Development of Insulin, 1920-1925