下列治療糖尿病的藥物中，何者的主要作用機轉為阻斷胰臟β細胞的ATP-sensitive K+ channel ？

本題觀念：

本題考查的是口服降血糖藥物的作用機轉 (Mechanism of Action)。 特別是針對胰島素促泌劑 (Insulin secretagogues) 的藥理機制。這類藥物透過阻斷胰臟 $\beta$ 細胞膜上的 ATP-敏感性鉀離子通道 (ATP-sensitive $K^+$ channel, $K_{ATP}$ channel)，導致細胞膜去極化 (depolarization)，進而打開電壓依賴型鈣離子通道 (voltage-dependent $Ca^{2+}$ channels)，使細胞內鈣離子濃度上升，最終引發胰島素的釋放。

選項分析

• A. voglibose：

  • 錯誤。
  • 分類：$\alpha$-葡萄糖苷酶抑制劑 ($\alpha$-glucosidase inhibitor)。
  • 機轉：主要作用於小腸。它競爭性抑制小腸絨毛上的 $\alpha$-glucosidase 酵素，延緩碳水化合物（如雙醣、寡醣）分解為單醣，從而延緩葡萄糖的吸收，降低飯後血糖 (Postprandial hyperglycemia)。

• B. vildagliptin：

  • 錯誤。
  • 分類：DPP-4 抑制劑 (Dipeptidyl peptidase-4 inhibitor)。
  • 機轉：作用於腸泌素系統 (Incretin system)。它抑制 DPP-4 酵素的活性，防止體內的腸泌素（如 GLP-1 和 GIP）被降解。提高內源性 GLP-1 濃度後，以葡萄糖依賴的方式 (glucose-dependent) 促進胰島素分泌並抑制升糖素 (glucagon) 分泌。

• C. pramlintide：

  • 錯誤。
  • 分類：Amylin 類似物 (Amylin analog)。
  • 機轉：模擬人體內的 Amylin 荷爾蒙。主要作用包括：延緩胃排空 (gastric emptying)、抑制飯後升糖素 (glucagon) 的不適當分泌，以及增加飽足感。它不直接作用於 $\beta$ 細胞的鉀離子通道來促進胰島素分泌。

• D. nateglinide：

  • 正確。
  • 分類：Meglitinides (Glinides, 非磺醯脲類胰島素促泌劑)。
  • 機轉：主要作用於胰臟 $\beta$ 細胞。它與 $\beta$ 細胞膜上 $K_{ATP}$ 通道的 SUR1 次單元結合，阻斷 ATP-sensitive $K^+$ channel。這會導致鉀離子無法流出細胞，使細胞膜去極化，進而打開鈣離子通道，引發鈣離子內流，刺激含胰島素的囊泡進行胞吐作用 (exocytosis)，快速釋放胰島素。此類藥物作用快、代謝快，主要用於控制飯後血糖。

答案解析

題目詢問何者的主要作用機轉為「阻斷胰臟 $\beta$ 細胞的 ATP-sensitive $K^+$ channel」。 根據藥理學分類：

1. Sulfonylureas (磺醯脲類)：如 Glimepiride, Glibenclamide。
2. Meglitinides (Glinides 類)：如 Nateglinide, Repaglinide。 這兩類藥物皆是透過阻斷 $K_{ATP}$ 通道來促進胰島素分泌。選項中僅有 D. nateglinide 符合此機制。

核心知識點

考生應熟記以下降血糖藥物的核心作用標的與機轉關鍵字：

1. Insulin Secretagogues (促泌劑):

   • 標的: Pancreatic $\beta$-cell $K_{ATP}$ channel (阻斷)。
   • 藥物: Sulfonylureas (Glibenclamide, Glimepiride), Meglitinides (Nateglinide, Repaglinide)。
   • 特點: 刺激胰島素分泌，注意低血糖風險。

2. Incretin Mimetics/Enhancers (腸泌素相關):

   • 標的: GLP-1 Receptor (致效劑) 或 DPP-4 Enzyme (抑制劑)。
   • 藥物: GLP-1 RAs (Liraglutide), DPP-4 inhibitors (Vildagliptin, Sitagliptin)。
   • 特點: 葡萄糖依賴型分泌 (Glucose-dependent)，低血糖風險較低。

3. $\alpha$-Glucosidase Inhibitors:

   • 標的: Intestinal $\alpha$-glucosidase (抑制)。
   • 藥物: Voglibose, Acarbose。
   • 特點: 延緩醣類吸收，主要副作用為腸胃道脹氣。

4. SGLT-2 Inhibitors:

   • 標的: Renal SGLT-2 (近端腎小管，抑制)。
   • 藥物: Empagliflozin, Dapagliflozin。
   • 特點: 促進尿糖排出 (Glycosuria)，具心腎保護作用。

參考資料

1. Nateglinide mechanism: Interaction of nateglinide with K(ATP) channel in beta-cells underlies its unique insulinotropic action. NIH PubMed. 連結
2. Voglibose mechanism: Voglibose: An Alpha Glucosidase Inhibitor. NIH PMC. 連結
3. Vildagliptin mechanism: Mechanism of Action of Vildagliptin and its Role in Type 2 Diabetes Management. ProQuest. 連結
4. Pramlintide mechanism: Pramlintide Monograph for Professionals. Drugs.com. 連結