胰島素類似物泛指既可模擬正常胰島素的分泌，同時在結構上與胰島素也相似的物質。20世紀90年代末，人類在對胰島素結構和成分的深入研究中發現，對肽鏈進行修飾均有可能改變胰島素的理化和生物學特征，從而能研制出較傳統人胰島素更適合人體生理需要的胰島素類似物(InsulinSimilitude)，亦被稱為速效胰島素或餐時胰島素。目前已用於臨床的有賴脯胰島素、門冬胰島素、甘精胰島素、地特胰島素等。其中前兩種為短效類似物，後兩種為長效類似物。
類似物的結構作了哪些修飾
胰島素由胰腺β細胞分泌，又稱儲存激素。為一種可溶性酸性蛋白，結構包括兩條肽鏈(A、B鏈)，A鏈含21個氨基酸殘基;B鏈含30個。兩條肽鏈分別由兩個胱氨酸二硫鍵連接，其中脯氨酸殘基是形成二聚體的關鍵位。
1.賴脯胰島素
是人胰島素B鏈的28位、29位脯氨酸和賴氨酸的順序換位。這種互換改變了B鏈末端的空間結構，減少了二聚體內胰島素單體間的非極性接觸和β片層間的相互作用，使胰島素的自我聚合特性發生改變，易於解離，注射後能較快分解，從而在皮下注射後吸收迅速，起效快、消除更快、作用持續時間短，模擬胰島素的第一時相的分泌。可在餐前、餐時、餐後注射，並可減少低血糖的發生。
2.門冬胰島素
利用啤酒酵母屬，采用重組DNA技術合成，將人胰島素氨基酸鏈B28位的脯氨酸由天門冬氨酸替代，此種改變旨在天門冬氨酸的陰離子的引進，電荷排斥來阻止胰島素單體或二聚體的自我聚合。與人胰島素相比，減弱了溶液中胰島素分子間的結合強度，使之分子的聚合減少，從而迅速地解離為單體。皮下注射後10～20分鐘內起效，並可降低餐後的血糖曲線和糖化血紅蛋白A(HbA1c)。
3.甘精胰島素
在B鏈的C端增加2個精氨酸殘基，且A21的門冬酰胺殘基被甘氨酸取代，使得蛋白分子的等當點向酸性偏移，促使在pH4時能完全溶解，而在更高的pH4時溶解度較低;另外，其六聚體的穩定性增加，注射後可在皮下形成微沉澱，以後緩慢、持續地溶解和吸收，並在24小時內不斷被吸收入血，不產生血漿峰濃度值，有效作用呈平坦直線，藥物釋放比傳統胰島素制劑，如球蛋白鋅、中性精蛋白鋅胰島素(NPH)更加貼近正常基礎的人胰島素，同時在夜間發生低血糖的概率較低。
4.地特胰島素
地特胰島素(Detemir)與人胰島素相比，去除了30位的氨基酸，並在B鏈的29位點連接14-C脂肪酸鏈，但仍有鋅離子存在，胰島素的分子以六聚體的形式表達。皮下注射後吸收和擴散緩慢，在血漿中99%與白蛋白結合，以極其緩慢的速度釋放進入血液，血漿濃度平穩，峰谷曲線小，作用持續時間長。同時制劑為澄清的液體，注射時劑量便於掌握和准確。國外對1000名1型糖尿病患者研究中發現，其降低HbA1c的效果優於NPH，在夜間發生低血糖的幾率少於NPH。
與胰島素相比，類似物的作用優勢有多少?
類似物與人胰島素比較，有著諸多益處：
1.起效快速，避免了人胰島素的起效時間需30～60分鐘、必須餐前30分鐘給藥的缺點，僅鄰近餐前15分鐘注射，或於餐後即用，同時作用持續時間短。
2.貼近生理治療，類似物和長效胰島素聯合應用，三餐時注射短效類似物及睡前注射甘氨胰島素，可幫助糖尿病患者更准確地模擬正常人在生理狀態下的胰島素代謝過程，以最大限度地將血糖控制在正常范圍，且不易引起低血糖的發生。
3.峰效時間與餐後血糖峰值同步，更好地控制餐後血糖升高。
4.顯著減少夜間低血糖發作。一項有518名2型糖尿病患者參與的臨床試驗表明，1日1次的甘氨胰島素的療效與NPH相當，但低血糖的發生率分別為31.3%和40.2%。另三項研究發現，共計780名1型糖尿病患者0～6點發生低血糖的例數，賴脯胰島素明顯少於人胰島素，Meta分析72名患者於兩藥注射後所發生的低血糖反應分別有102次和131次(P=0.024)。
5.可降低糖合血紅蛋白(HbA1c)，達到<7%的指標。
6.注射部位的藥物吸收較穩定，個體內的變化以及個體間的差異較小，吸收的變異度有很大的改善。另外，人胰島素注射劑量較大時，可在皮下形成儲存，療效與持續時間難以預計，而類似物極少出現此類現象。
7.睡前注射甘精胰島素與口服降糖藥聯合應用，將提高2型糖尿病的血糖控制，且比通常預想的更容易實現節約費用的目標。
8.口服腎上腺皮質激素的糖尿病患者的缺陷常是餐後血糖處理受損，皮質激素可抑制胰島素的分泌，增加糖異生，減少外周組織對葡萄糖的攝取。但胰島素類似物可改變此弊端。
9.類似物不過度激活胰島素樣生長因子受體1(IGF-1)，較少介導增殖效應。
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