C肽是一种随胰岛素等分子量释放，具有31个氨基酸残基的多肽，其分子量为3020kd。健康人空腹生理浓度在0.4nmol/L左右。长久以来C肽一直被认为没有任何生物活性，临床上仅利用其衰变周期较长的特性将其作为内源性胰岛素标记物。近年来大量动物及临床试验证实其生物活性存在之后，C肽以其对1型糖尿病微血管及神经并发症的特异性预防和治疗作用日益引起重视，尽管目前尚不能从分子水平对其作用机制做出满意的解释，但已经进行了一系列探索性研究。1． C肽对糖尿病微血管及神经病变的作用1．1 糖尿病微血管病变主要包括糖尿病肾病与视网膜病变。微血管病变在1型糖尿病中较2型中进展更快，同时糖尿病肾病也是1型糖尿病人的主要死亡原因。Ido[1]发现在对大鼠诱导糖尿病的同时开始单独使用C肽5周，能预防性减少大鼠糖尿病早期出现的前色素膜、视网膜及坐骨神经周围血流灌注增加；与胰岛素联合使用能使糖尿病8周的大鼠主动脉、前色素膜和视网膜、神经白蛋白渗透率分别下降63%，67%和73%。Sjoquist等[2] 在早期STZ大鼠中使用C肽两周可完全消除肾脏的高滤过状态，减少尿中白蛋白漏出，并可部分恢复肾脏的滤过储备功能。Johansson等[3][4]从90年代以来做了一系列关于C肽的临床实验,发现C肽在1型糖尿病人中短期使用可降低GFR及尿白蛋白排泄率，2000年Johansson等[5]在一项为期6个月的长期随机、双盲、交叉对照临床实验中观察到21名1型糖尿病病人每日进行胰岛素和每日3次共600nmol的C肽或安慰剂皮下注射后，3个月C肽治疗期内尿白蛋白漏出率持续性地由开始时平均的58ug/min降至结束时的34ug/min，尽管安慰剂输注期尿白蛋白也有下降趋势，却没有统计学差异[5]。Huang等[7]在动物实验中观察到了类似现象：在糖尿病2周的大鼠中使用不同浓度的C肽短时间灌注最多可分别降低 GFR和尿白蛋白的40%与50%，并且发现该现象具有C肽浓度依赖性。从上面可以看出C肽能预防性改善早期糖尿病肾病及视网膜病变中的微循环障碍，并可在一定程度上延缓或逆转已经存在的微血管病变，具体表现为：减少糖尿病早期病变的视网膜微动脉血流灌注增多和白蛋白的渗出；改善肾小球的高滤过状态，减少尿中白蛋白的漏出。值得注意的是几乎所有试验均观察到胰岛素与C肽联合使用的效果要好于两者中任何单独的使用，从而提示了C肽与胰岛素的协同作用的存在。1． 2 糖尿病周围神经病变是多种因素造成的糖尿病特征性病变，临床症状表现多种多样。可累及感觉、运动及自主神经，在电生理检查中往往表现为神经传导速度减慢。Ido[1]发现C肽可防止STZ大鼠中自主神经传导速率的下降,而且这种作用并非通过降低神经组织肌醇水平达到。Johansson等[5]在2000年的随机、双盲、交叉设计的临床实验中也观察了在维持代谢稳定条件下C肽使用后12名1型糖尿病病人周围神经病变的变化： 应用C肽治疗3个月可使呼吸心率变异率较以前增加21+/-9%，同时皮肤温度感觉域值有显著的下降，其中一名体位性低血压者及一名逆向射精者症状逐渐减轻并消失，在换用安慰剂使用后上述现象均被取消。Sima AA等[8]进行的一项动物实验中STZ大鼠被分成如下几组：A组：空白对照组，B组：2月组（自发病起用C肽2月），C组：8月组（自发病起用C肽8月），D组：5-8月组（自发病5个月开始C肽治疗至8月结束），结果显示B组较A组可减少神经传导速率异常的59%，神经元细胞ATP酶活性下降的55%及周围神经节肿胀的61%，而C组可减少神经传导速率下降的71%，并能完全防止轴突形态异常与周围神经的脱髓鞘，D组的C肽使用能改善神经传导异常的13%，轴突形态异常的33%，并可完全防止周围神经脱髓鞘。Karin等[9]在随机、双盲的临床实验中观察到没有任何周围神经症状的49名1型糖尿病人在C肽应用3个月后可明显增加腓肠肌神经传导速率,改善震动觉，但对温度觉却没有显著改善。Wahren等[10]进行的另一项动物实验中C肽对STZ6周大鼠后使用两周可逆转已经存在的感觉神经与自主神经传导速度的减慢，使用后L-NNA（NOS抑制剂）可使改善消失，故推测C肽对神经病变的保护作用是倚赖NO实现的。Pierson等[11]最近发现C肽在1型糖尿病大鼠中使用可增加神经营养因子及其受体的表达，从而改善已损伤的坐骨神经再生。通过以上研究结果可发现无论是在动物学试验还是临床试验中，C肽在形态学、电生理学及症状方面对各种糖尿病周围神经病变均有预防和改善作用，并且同样支持了胰岛素与C肽协同发挥作用的假说。2. C肽活性的作用机制及研究进展2. 1 C肽与糖代谢 目前对于 C肽是否影响糖代谢仍有争议。Zierath等[12]观察到C肽可使体外培养的人骨骼肌细胞葡萄糖转运与糖原合成增加。Johansson等[3]发现短期内应用C肽可增加1型糖尿病人的糖利用。Li等[13]应用葡萄糖钳夹技术证明了C肽能增加糖尿病大鼠对葡萄糖的利用。但 Pavel[14]在体外培养的小鼠比目鱼肌中并没有观察到C肽对葡萄糖转运及糖原合成的影响，Ido[1]在动物试验中也没有给出任何C肽对糖代谢具有作用的证据。在已进行的实验中似乎有一种倾向：在长期C肽应用的动物或人体实验中观察到的C肽带来的益处均无法用糖代谢的改善解释，而在一些短期的C肽灌注实验或体外组织培养中却往往发现C肽可增加组织对葡萄糖的利用。近来有观点认为C肽本身并不直接影响糖代谢，其对糖利用的增加作用可能依靠增加血管内皮细胞NO释放，继而扩张血管使组织灌流增加实现[15]。按这种推理猜想，对糖代谢的改善在C肽生物活性实现的机制中应该不是主要环节。2. 2 C肽与ATP酶和NO 已发现糖尿病中各组织ATP活性及NO水平均有改变。其中ATP酶活性下降在红细胞中引起变形能力下降，导致微血管内血液流变学改变，继而局部缺血缺氧；在神经组织中则引起神经细胞肿胀，脱髓鞘。而血管内皮分泌NO减少会引起血小板聚集性增加和血管舒张状态紊乱。以上两因素与其他环节（多元醇代谢通路紊乱，终末化糖基产物形成，PKC的过度激活，高氧化应激等）共同促进了糖尿病血管及周围神经并发症的发生。 目前认为C肽对糖尿病微血管和周围神经的保护机制主要体现在两个方面：改善组织ATP酶活性和促进血管内皮NO合成。De la Tour等[16]观察了1型与2型糖尿病和正常人ATP酶的水平，发现1型糖尿病人红细胞ATP酶水平明显低于后两者，而后两者之间则没有显著性差异，并观察到2型糖尿病胰岛素应用组与口服药组比较前者ATP酶明显低于后者，并且与1型糖尿病组接近，最终通过线性多元回归分析得出结论：C肽水平是影响红细胞ATP酶的唯一因素。T.Kunt等[17]通过体外实验证实8小时生理浓度C肽的孵育可使1型糖尿病人红细胞变形能力几乎恢复至正常人水平，这种作用可被圭巴因（ATP酶抑制剂）阻断，而在正常人红细胞并不进一步增加变形能力。A.Djemli-Shipkolye等[18]在另一体外实验中也发现1型糖尿病人红细胞在37度条件下与6nmol/lC肽水浴10分钟即可使其细胞膜ATP活性显著恢复。Johansson[3] [19]通过短时间人体实验发现了C肽具有扩张血管作用，并证实是由血管内皮NO分泌增加所致。Forst等[20]进行的一项随机、双盲、交叉对照临床实验中，对10名1型糖尿病人进行两种浓度C肽短时间灌注，发现灌注期间红细胞ATP酶活性及cGMP浓度明显增加，提示血浆中NO含量增加，且血浆C肽水平与红细胞ATP酶活性之间有明显线性关系。 总之，在糖尿病人中C肽可以通过直接增加神经组织ATP活性，减少神经细胞肿胀，同时依靠提高红细胞ATP酶活性和促使血管内皮细胞合成NO来改善局部组织微循环障碍，减少微血管并发症并间接改善神经供血。2. 3 C肽作用机制的分子基础与胰岛素样作用 目前关于C肽对靶细胞作用机制有两种假说，一是经典的传导途径，C肽与G蛋白偶联的受体结合且改结合具有构型特异性，可能靠C肽C端4肽与受体结合，该途径可被百日咳毒素所阻断；另一种则是比较特殊的方式，可能由C肽的中间部分与脂膜形成跨膜离子通道，与受体结合时没有手性与构型特异性[15]。前者随着荧光相关技术的应用得到了更多证据的支持，由于还没有克隆C肽的受体，所以还不完全清楚C肽的具体作用机制，但目前已排除了C肽与胰岛素共用受体的可能性。Kitamura等[21]发现在3T3纤维母细胞中C肽能通过PKC激活PI3K与PKC。G.Grunberger等[22]系统地研究了C肽对胰岛素受体后一系列信号转导分子的影响，发现C肽在与L6肌母细胞孵育1小时后可使GSK3、MAPK、IRS-1、RSK及IR自身磷酸化水平和PI3K与INS受体酪氨酸激酶活性增加，提示C肽可能与胰岛素共用一种传导途径，从而具有胰岛素样（insulinnomimetic） 作用，这为临床及动物试验中发现的胰岛素与C肽的协同现象提供了合理的解释。Li等[23]进一步证实了C肽对SH-SY5Y细胞具有促增值、抗凋亡的胰岛素样作用。M.Tsimaratos等[24]近来证明了在体外培养的大鼠肾小管髓袢升支细胞中，C肽可通过增加PKCα亚基介导的NA/K ATP酶α亚基磷酸化提高ATP酶活性。综合以上报道，分子水平的C肽作用机制目前看来可能是这样的：C肽与其受体结合，导致G蛋白偶联的膜蛋白活化，继而引起钙离子内流增加，在此基础上激活了INS受体后转导通路的众多信号分子，其中包括激活PKC使ATP酶的α亚基磷酸化水平升高和ATP酶活性增加；同时一方面通过磷酸激酶使eNOS活性升高[25]，另一方面增加eNOS的表达[26]，最终使NO合成增加；并且发挥抗凋亡等其他作用。目前尚不能确定有无其他独立于胰岛素受体后途径以外的其他转导通路。3. C肽活性发现的回顾及其应用前景的展望 近年一些循证医学方面的研究（DCCT）[27]表明:1型糖尿病人即使用胰岛素严格控制血糖也并不能完全阻止微血管并发症的发生与发展；而在使用胰岛素将血糖控制相当的情况下，那些具有一定胰岛残余功能的病人与胰岛完全破坏的病人相比较，其并发症往往发生较晚[28][29]。曾有人据此认为内源性胰岛素优于外源性胰岛素，但残余C肽的作用似乎应该是更合理的解释。长期以来没有发现C肽的生物活性可能是因为C肽在正常人及2型糖尿病人中并不缺乏，大多数研究均发现C肽只需生理空腹浓度即可充分表现出其活性。C肽生物活性的发现与其临床应用对胰岛功能几乎完全丧失的1型糖尿病人和2型糖尿病后期胰岛功能严重损伤的病人的治疗具有革命性的意义，C肽与胰岛素联合应用这种更接近于生理方式可能会取代传统单纯胰岛素的应用，为最终消灭糖尿病微血管并发症带来希望。