胰高血糖素是29個氨基酸組成的直鏈多肽，由胰島α細胞分泌，具有促進糖原分解和糖異生作用，其與胰島素同是決定血糖濃度的重要因素，血糖受二者共同調節，使體內血糖維持在平穩狀態。胰高血糖素通過與靶細胞膜上的特異性受體結合，由Gs蛋白激活腺昔酸環化酶，催化三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)轉化為環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)，從而使細胞內cAMP水平升高。cAMP是胰高血糖素升糖作用的主要第二信使，通過兩種途徑對胰腺α細胞分泌胰高血糖素發揮興奮性作用(cAMP依賴性蛋白激酶A途徑和非cAMP依賴的蛋白激酶途徑)。α細胞通過不同的離子通道分泌胰高血糖素，其中ATP敏感性K通道被認為是主要的通道，主要調節胰高血糖素分泌。最近，Quoix等用黃色熒光蛋白表達分類法對提純的α細胞進行研究，發現鉀離子通道ATP在低血糖時關閉。然而血糖濃度對鈣的內流調節機制獨立于鉀離子ATP通道對鈣內流的調節，高血糖通過抑制鈣離子通道而抑制α細胞分泌。胰島素和胰高血糖素的分泌需要鈣通道蛋白，突觸結合蛋白-7是細胞分泌的主要鈣離子感受器，通過改善細胞內鈣離子水平促進和調整胰島素和胰高血糖素的分泌，增加鈣離子水平，改變細胞膜的變化，使ATP生成增加，從而促進胰高糖素分泌。有研究發現，鋅離子參與胰高血糖素的分泌，減少鋅離子引起胰高血糖素分泌量增加，另有學者發現，鋅離子對于人和小鼠胰腺α細胞分泌胰高血糖素無影響，鋅離子對于胰高血糖素分泌的抑制作用仍然存在爭議。