胃腸激素

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胃腸道(包括胰腺)中的分泌細胞分泌的特殊化學物質。通過血液循環作用於靶細胞,也可通過局部彌散等方式作用於其鄰近的靶細胞。胃腸激素的主要生理功能調節胃腸道自身的活動(如分泌、運動、吸收等)。胃腸激素分泌紊亂與臨床上許多疾病的發生和發展有密切關係。

簡介

  在胃腸道的粘膜存在有數十種內分泌細胞,它們分泌的激素統稱為胃腸激素。胃腸激素的化學成分多肽,可作為循環激素起作用,也可作為旁分泌物在局部起作用或者分泌入腸腔發揮作用。由於胃腸道粘膜面積大,所含內分泌細胞數量大,故胃腸道是體內最大的內分泌器官。   從胃至結腸的粘膜層中含有20多種內分泌細胞,它們散在於胃腸道的非內分泌細胞之間。由於胃腸道粘膜的面積特別大,胃腸內分泌細胞的總數,超過所有其它內分泌腺的細胞總和。因此,消化管也是身體內最大、最複雜的內分泌器官。胃腸內分泌細胞分泌的激素,統稱為胃腸激素,它們的化學結構屬於肽類。   有些胃腸激素,除了存在於胃腸道外,還存在於腦組織內,而原來認為只存在於腦內的肽,也在胃腸、胰等消化器官中發現,這種雙重分佈的肽類物質被稱為腦-腸肽。胃泌素膽囊收縮素、P物質生長抑素、神經降壓素等均屬腦-腸肽。這種雙重分佈的生理意義正在被廣泛而深入地研究。

發現

  第一個被發現的胃腸激素是1902年英國生理學家W.M.貝利斯和E.H.斯塔林發現的胰液,它是由小腸上部粘膜中存在的一種特殊內分泌細胞(稱為 S細胞)分泌的當大量含有胃酸的酸性食糜XX小腸上段時,便可刺激S細胞分泌的促胰液素XX血液循環后,主要作用於胰腺,引起碳酸氫鹽含量很高的胰液分泌量增加。促胰液素還有刺激肝細胞分泌膽汁抑制胃酸分泌等作用。   從胃腸和胰腺中分離出的內分泌細胞已有 40多種,分佈在自胃底到大腸的粘膜層中,一般都是單個地,或三、五成簇地分散在其他非內分泌細胞之間,以小腸上部最為密集。胃腸內分泌細胞的總數很多,據估計已超過身體內其他內分泌腺(如甲狀腺腦垂體腎上腺、XX等)細胞的總和。因此,消化道不僅是機體內的消化器官,而且還是身體內最大、最複雜的內分泌器官,它在協調機體的消化、代謝、內分泌等功能並使之與進食條件相適應中,具有重要的意義。

消化道內分泌細胞的主要特點

  其分泌顆粒都位於細胞基底部,故屬於基底顆粒細胞。這種細胞用普通染色法著色極淺,呈透明狀。但對銀染色有親和性。大部分內分泌細胞的頂端有微絨毛樣突起伸入胃腸腔內,可以直接感受胃腸腔內食物化學成分的刺激;小部分細胞埋在粘膜層內,與胃腸腔沒有直接的接觸,這些細胞的分泌受細胞周圍內環境成分變化的控制,國際上已根據胃腸內分泌細胞中分泌顆粒的大小、形態等特點加以分類。各類細胞產生的激素及主要分佈部位見表1 [各類細胞產生的激素及主要分佈部位]。不過這隻是目前研究成果,隨著實驗的深入,還會有所變動。

胃腸道內分泌細胞的生化特徵

  英國一位學者于1966年觀察到,胃腸道的內分泌細胞與身體其他某些內分泌細胞,以及神經細胞之間,具有共同的細胞化學特性和超顯微結構特點。最明顯的生化特徵是能攝取胺的前身(氨基酸)並使之脫去羧基而變成活性胺或肽。這類細胞統稱為APUD細胞,已知體內有40多種細胞屬於APUD細胞。這些細胞有的是在神經系統內,如下丘腦神經垂體;有的是在神經系統之外,如腺垂體、胃腸道、胰島、甲狀腺、肺、泌尿XX道以及腎上腺髓質等。已經確定的肽類產物有35種。APUD概念的意義是把廣泛分散在身體各處、具有多種多樣功能的細胞和組織,有機地聯繫在一起,形成了一個系統。它們可以作為神經系統的第三分支──彌散的神經內分泌分支,參與機體功能的調節,與第一、二分支(軀體運動神經系統和植物性神經系統)不同,APUD系統的調節作用具有起動較慢而作用持久的特點。

胃腸激素的化學結構

  目前已報告的胃腸激素有40多種,其中大部分的化學結構已完全清楚,化學結構尚未完全闡明的激素,被稱為候補激素。胃腸激素在化學性質上都屬於肽類,組成肽鏈氨基酸殘基數目由幾個到幾十個不等。分子大都在2000~5000範圍內。

分類

  根據胃腸激素化學結構的類似性,將胃腸激素分為四個大家族,即胃泌素族(包括胃泌素和膽囊收縮素)促胰液素族(包括促胰液素胰升糖素舒血管腸肽和抑胃肽)、P物質族(包括P物質、蛙皮素、神經降壓素)、胰多肽族(包括胰多肽、酪酪肽、神經肽 y)。還有一些胃腸激素尚未確定它們的關係。同一家族的激素可能在來源上有共同的祖先,由於結構上的相似,在功能上也往往有相似之處。近年來發現,一種激素常常以大小不等的多種分子形式出現在不同的組織或血液中。一般來講,大的分子在體內維持的時間較長(半衰期長),但作用的強度往往比小的分子形式要弱。

食物對內分泌細胞的刺激

  食物是引起胃腸內分泌細胞分泌激素的自然刺激物,不同的食物成分對不同內分泌細胞的刺激強度不同。例如,分泌促胰液素的細胞對酸最敏感,而蛋白質脂肪的消化產物對分泌膽囊收縮素的細胞有較強的促分泌作用。目前應用靈敏度高、特異性強的放XX免疫分析法,能測定大多數胃腸激素在血液和組織中的含量。一般來講,在空腹情況下,血液中的各種胃腸激素濃度都很低,飯後則有不同程度的升高。有的胃腸內分泌細胞並不將激素釋放入血液循環,而是將其釋放到細胞周圍的組織液中,通過局部彌散作用,到達鄰近細胞,調節它們的活動,這種作用方式稱為旁分泌。

生理作用

  胃腸激素由內分泌細胞釋放后,有些通過血液循環到達靶細胞、有些通過細胞間液彌散至鄰近的靶細胞、有些可能沿著細胞間隙彌散入胃腸腔內起作用。此外,有些胃腸激素作為支配胃腸的肽能神經元遞質而發揮作用。胃腸激素的生理作用主要有以下三方面:   1.調節消化腺的分泌和消化管的運動 例如胃泌素促進胃液分泌和胃運動,抑胃肽則抑制胃液分泌和胃運動;膽囊收縮素引起膽囊收縮、增加胰酶的分泌等。   2.調節其它激素的釋放 例如從小腸釋放的抑胃肽不僅抑制胃液分泌和胃運動,而且有很強的刺激胰島素分泌的作用。又如,生長抑素血管活性腸肽等,對胃泌素的釋放起抑製作用。   3.營養作用 指一些胃腸激素具有刺激消化道組織的代謝和促進生長的作用。例如,胃泌素能促進胃和十二指腸粘膜的蛋白質合成,從而促進其生長。又如膽囊收縮素(CCK)能促進胰腺外分泌組織的生長等。   胃腸激素作為神經內分泌免疫網路中的一分子,它與其他成分如細胞因子、化學遞質等共同作用,影響著胃腸道的運動,維持機體正常的生理功能。

臨床意義

  胃腸激素分泌異常往往與一些疾病的臨床癥狀有關,例如十二指腸潰瘍病人胃酸分泌過高,可能與胃泌素分泌過多或抑制性肽(促胰液素、生長抑素等)分泌不足有關。表3 [一些胃腸疾病的胃腸激素改變]列舉一些胃腸疾病時胃腸激素的改變。目前,某些胃腸激素水平的測定已作為疾病診斷指標之一,而調整或補充胃腸激素則用於對某些疾病的治療。臨床上應用生長抑素治療急性潰瘍出血食管靜脈曲張出血,有一定的效果;胰升糖素可以減少胰液分泌,用於治療急性胰腺炎,並使病人疼痛減輕等。此外,消化道激素含量的改變,也是APUD腫瘤的標誌。已知胰腺內分泌腫瘤可分泌各種胃腸激素,包括胰島素、胃泌素、胰升糖素、舒血管腸肽等,引起各種相應的激素過多綜合征。常見的胰島內分泌腫瘤的臨床表現見表4 [常見的胰島內分泌腫瘤的臨床表現]。   近年來還發現,許多胃腸激素也存在於腦或其他組織中。對於既存在於胃腸道、又存在於腦中的肽類物質,稱為「腦-腸肽」。這些肽在腦中由神經細胞合成,然後沿神經纖維傳遞到神經末梢而釋放出來,調節神經支配的細胞活動。胃腸激素在腦內的功能正在廣泛地進行研究,例如發現在大腦皮質中含有濃度很高的膽囊收縮素,向動物腦內注XX膽囊收縮素可以明顯地抑制動物攝取食物,產生所謂致飽作用。某些神經和精神疾病(如老年性痴呆精神分裂症患者腦組織腦脊液中的一些腦―腸肽含量有了改變。因此,神經系統中的各種肽,可能參與對攝食體溫、代謝、疼痛、行為的記憶等活動的調節。但腦―腸肽含量變化與疾病的因果關係,尚待進一步研究闡明。

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