如果要找出一种和“糖”总是斩不断理还乱的东西，那应该会是糖尿病，人们一边沉浸在对糖的热爱中，一边又躲不开对糖尿病的恐惧，特别是近年来糖尿病一改其富贵病的形象，不仅“走进寻常百姓家”，而且越来越年轻化。都说克服恐惧最好的方法就是直面恐惧，只有了解糖尿病才能去预防、控制和管理糖尿病。那么，说到糖尿病，就永远也绕不开一种激素——胰岛素。胰岛素可以说是掌控糖代谢的钥匙，但是其功能却远不止于控制糖代谢，所以本文将对胰岛素做一个较为全面的解读。
一、胰岛素的合成与总作用
胰岛素，由胰岛β细胞合成和分泌，由两条肽链组成，但在β细胞内合成之初只有一条链，此种单链称为“胰岛素原”（proinsulin），结构上被分为A、B、C三个部分，绝大多数胰岛素原会进一步裂解修饰，将C部分裂解，留下A+B两部分，即形成胰岛素（insulin）。随后，胰岛素与C肽部分共同封装在囊泡中，被运送出胞分泌到血液。
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胰岛素原结构，其中经过裂解修饰，C链脱离，形成A+B双链结构的胰岛素。图片来源：Guyton and Hall textbook of medical physiology, 14th edition
需要注意，C肽不具有胰岛素的生物活性，最终经肾排泄，但是由于C肽与胰岛素是1:1对应的关系，通常也被用于测定人体内能够自然合成胰岛素的水平。
二、胰岛素对糖代谢的调控
尽管胰岛素对脂代谢、蛋白代谢同样有调控作用，但其对糖代谢的调控是最重要的一个功能。胰岛素最直接的一个作用是促进身体几乎所有组织（除了大脑外）对葡萄糖的摄取、储存和利用，其中作用最明显的是在肌肉、肝脏和脂肪组织。
对肌肉细胞的作用
与人们通常的想法可能有所不同的是，静息状态下的肌肉对葡萄糖几乎没有通透性，此时肌肉的能量来源主要是脂肪酸，这种利用脂肪酸供能的状态可能是绝大多数时候肌肉表现的状态。
肌肉在下面两种情况下会转向使用葡萄糖供能。
一是肌肉进入中重度运动状态，此时肌肉会自己增加葡萄糖转运体4（GLUT4）从胞内转运到细胞膜，从而增加对葡萄糖的通透性，该过程不依赖胰岛素；
二是胰岛素存在的状态下，肌肉会增加葡萄糖摄取，转而以葡萄糖替代脂肪酸作为主要供能物质，这通常发生在餐后血糖升高、机体大量释放胰岛素的时候。因此，胰岛素对肌肉糖代谢的调控作用表现为：促进肌肉摄取、利用葡萄糖作为供能物质。
肌糖原的合成：在一些情况下，胰岛素促进葡萄糖进入肌肉，但是肌肉处于低耗能状态，不需要消耗过多的葡萄糖供能，此时过量的葡萄糖会聚合形成糖原，作为储存。这些储备的糖原可在后续被肌肉分解利用，特别是在短时间剧烈运动的情况下，可以迅速为肌肉提供需要的能源物质。
对肝细胞的作用
胰岛素对肝细胞的作用在于，在餐后血糖升高时能够迅速增加肝细胞对葡萄糖的摄取，并以糖原的形式储存起来。
胰岛素实现该作用的机制包括：①使肝细胞的糖原磷酸化酶失活，减少分解糖原；②激活葡萄糖激酶，使得葡萄糖进入肝细胞后迅速被磷酸化，限制葡萄糖从肝细胞流出；③激活糖原合酶活性，增加葡萄糖合成糖原。
在餐间血糖降低时，胰岛素减少，此时发生相反的作用，糖原分解成葡萄糖并释放入血，从而维持血糖的稳定。
胰岛素对肝的糖代谢还有其他方面的作用，主要是：如果肝脏摄入的葡萄糖已经超过了自身代谢所需和所能合成肝糖原的上限（浓度在5%左右即达到上限），胰岛素仍会促使肝脏摄入葡萄糖，但是这些过量的葡萄糖将在肝脏中转化为脂肪酸，进而转运到脂肪组织中以脂肪形式储存起来。
另外，胰岛素能够抑制糖异生相关酶的活性，阻止肝脏利用氨基酸等非糖物质生成葡萄糖。
对脂肪细胞的作用
胰岛素对脂肪细胞的作用不仅体现在影响糖代谢，还体现在影响脂代谢上，这里我们暂时只讨论对于糖代谢的影响。胰岛素能促进脂肪合成，增加脂肪细胞摄取葡萄糖，这些葡萄糖被摄取后一部分转化为脂肪酸，一部分转化为磷酸甘油，从而促进甘油三酯的形成，这是脂肪储存的最主要形式之一。在缺乏胰岛素的条件下，甘油三酯不易形成，脂肪的储存会受到很大影响。
多说一句：虽然胰岛素缺乏的人不易长脂肪，但是并不值得减肥的人羡慕，因为并发症是非常多的。
对其他组织的作用
胰岛素对其他绝大多数的组织和细胞均有促进葡萄糖摄取和利用的作用，唯独大脑是个例外。这不是说大脑不需要摄取利用葡萄糖，恰恰相反大脑的供能物质几乎都是葡萄糖，几乎不能利用脂肪酸和氨基酸供能，加上静息状态下大脑消耗了人体20%的能量，这就决定了必须有足够的葡萄糖源源不断地为大脑供能，不能依赖时有时无的胰岛素来促进葡萄糖摄取。因此，大脑对葡萄糖具有很高的通透性，不需要胰岛素的作用即可自行摄取利用。