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自Bayliss和Startling于1902年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)人類胃腸激素——促胰液素(secr
etin)以來,胃腸激素的研究大致經(jīng)歷了以下四個(gè)時(shí)期:消化生理時(shí)期(1902~)、
化學(xué)時(shí)期(1960~)、免疫時(shí)期(1970~)和基因研究時(shí)期(1980~)。近年來,胃腸激
素的發(fā)展非常迅速,它不僅涉及生理、生化、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)科
、免疫學(xué)等許多學(xué)科,而且在臨床上日益顯示出其重要性。已發(fā)現(xiàn)胃腸激素不僅存
在于消化系統(tǒng),而且還存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),如原來認(rèn)為只存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中
的肽,也在胃腸道中發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)在胃腸激素已用于許多疾病機(jī)制的研究,并用于診斷
和治療。本文就胃腸激素的研究及應(yīng)用作一概述。
1胃泌素(gastrin,Gas)
Gas是研究最早、最多的胃腸激素。它主要由胃竇及小腸粘膜的G細(xì)胞分泌,另
外人胰島的D細(xì)胞也分泌。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、延髓的迷走神經(jīng)背核也含有Gas。按其
所含氨基酸殘基數(shù)目的多少,Gas可分為多種形式,主要有Gas-34、Gas-17二種,
二者同時(shí)存在于同一種細(xì)胞,也能同時(shí)釋放入血,并均有生物活性,Gas-17的生物
活性比Gas-34大。有人認(rèn)為Gas分子大小不同的原因,可能是由于神經(jīng)及內(nèi)分泌細(xì)
胞的不同,或者雖然細(xì)胞相同,但它們在體內(nèi)的位置不同。
Gas的作用有很多。對消化系統(tǒng),除刺激胃酸分泌外,還有營養(yǎng)作用,但對它
的營養(yǎng)作用部位存在著分歧。實(shí)驗(yàn)證明外源性Gas-17的營養(yǎng)作用僅局限在泌酸粘膜
[1],而五肽Gas也能對消化系統(tǒng)其它部分如十二指腸、結(jié)腸和胰腺產(chǎn)生營養(yǎng)作用
[2]。Gas產(chǎn)生這種不同結(jié)果的原因可能是所用Gas的分子形式不同所致。
何雙梧等[3]對大腸癌組織、癌旁粘膜及正常粘膜中Gas含量進(jìn)行測定,結(jié)果
癌組織及癌旁粘膜中Gas含量明顯高于正常大腸粘膜,提示大腸癌細(xì)胞具有自分泌
Gas促生長作用,Gas在癌組織周圍具更高的敏感性,從而導(dǎo)致癌腫的蔓延擴(kuò)大,說
明Gas同樣促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長。這一結(jié)果提示Gas對某些癌癥診斷有意義。
幽門螺桿菌(Hp)可誘導(dǎo)高胃泌素血癥,但Hp誘導(dǎo)的高胃泌素血癥者中,患有十
二指腸潰瘍(DU)者才有酸分泌增多,而Hp()的健康志愿者酸分泌不增多。研究發(fā)
現(xiàn)DU患者和Hp(-)健康志愿者對Gas敏感性相似,但Hp()健康志愿者對Gas敏感性比
以上二者低,而且DU患者無論與Hp()還是Hp(-)健康志愿者相比都有高的酸分泌。
Hp()健康志愿者和DU患者對Hp誘導(dǎo)的高胃泌素血癥產(chǎn)生不同酸反應(yīng)的主要原因,
是前者對Gas的敏感性低和后者酸泌容量的增高[4]。
Gas對中樞神經(jīng)系統(tǒng)也有影響。閻長棟等[5]發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室注射了Gas的小鼠跑
完迷宮時(shí)間及出現(xiàn)錯(cuò)誤的次數(shù)高于對照組,而且隨著Gas濃度增加,小鼠跑完迷宮
時(shí)間延長。提示Gas可引起小鼠遺忘,可能它是作為一種神經(jīng)遞質(zhì)來調(diào)節(jié)記憶活動(dòng)
的。
2生長抑素(somatostatin,SS)
SS是由Brazeau在1974年從羊的下丘腦提取物中發(fā)現(xiàn)的,經(jīng)分離純化得到SS的
純品,并測定了其一級(jí)結(jié)構(gòu)。起初發(fā)現(xiàn)它對生長激素(GH)的分泌有抑制作用,故命
名為生長抑素。SS有多種分子形式,主要有SS-14和SS-28。SS受體有五種亞型(ss
t1~sst5),它們分布于七個(gè)跨膜區(qū),屬于G-蛋白偶聯(lián)受體超家族[6]。SS通過與
這些特定的、高親和力的膜結(jié)合受體相結(jié)合而發(fā)揮作用[7]。
Martinez等[8]選用sst2缺陷型小鼠[C57/129sst2(-/-)]和野生型小鼠給
予促SS分泌的藥物來闡明sst2在酸分泌調(diào)節(jié)中的作用。結(jié)果顯示sst2(-/-)小鼠胃
內(nèi)pH明顯低于野生型小鼠,但Gas水平無差異;SS抗體使野生型小鼠基礎(chǔ)酸分泌量
增加,對sst2(-/-)小鼠無影響;SS-14或sst2激動(dòng)劑DC32-87對野生型小鼠抑制由
五肽Gas刺激的酸分泌,但不改變?nèi)毕菪∈蟮幕A(chǔ)酸分泌。說明,在內(nèi)原性SS通過
限制Gas的作用抑制胃酸分泌方面sst2是主要的受體亞型。
徐軍全等[9]測定了胃及十二指腸潰瘍患者胃竇粘膜中SS含量,結(jié)果潰瘍組
的胃竇粘膜中SS濃度明顯低于其余各組??赡苁荢S含量低,對刺激胃酸分泌的各種
激素的分泌抑制作用減弱,使胃酸分泌過多而導(dǎo)致潰瘍。
近年來注意到SS及其類似物對許多腫瘤有治療效果,其機(jī)理可能為(1)通過與
腫瘤本身的SS受體結(jié)合抑制其生長;(2)抑制一些具有促進(jìn)腫瘤生長的細(xì)胞生長因
子而間接起作用。因此人們合成了具有生長抑素樣結(jié)構(gòu)、性質(zhì)穩(wěn)定的八肽生長抑素
,用于治療高分泌狀態(tài)疾病,特別對類癌綜合征、血管活性腸肽瘤和肢端肥大癥有
特效。
3膽囊收縮素(cholecystokinin,CCK)
CCK最初由Ivy在1928年研究膽囊收縮功能時(shí)發(fā)現(xiàn),它是促進(jìn)膽囊收縮的主要激
素之一。CCK與GasC-末端的5個(gè)氨基酸順序相同,具有同源性。根據(jù)氨基酸數(shù)目的
多少,CCK可有CCK-12、CCK-33、CCK-39和CCK-58等幾種形式。免疫組化顯示合成
CCK的細(xì)胞主要分布于十二指腸和空腸上端的粘膜層,其中CCK-8的生物活性最強(qiáng)。
脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸是CCK釋放的有效促進(jìn)劑。Hildebrand等[10]對CCK的
釋放進(jìn)行了研究,10個(gè)健康受試者,十二指腸灌注一種脂肪酶不可逆抑制劑(tetr
ehydrolipstatin,THL),發(fā)現(xiàn)未用THL的對照組的脂肪酶分泌量,在攝食以后增加
3倍。THL抑制脂肪酶活性,降低血漿CCK水平。從而表明,THL抑制甘油三酯水解和
血漿CCK釋放。說明CCK的釋放需要由脂肪酸酶催化的脂肪水解,同時(shí)也有人指出,
只有特定碳鏈長度的脂肪酸才能調(diào)節(jié)CCK分泌和胃動(dòng)力[11]。
CCK對胃酸分泌有雙向作用,具有兩個(gè)經(jīng)典受體CCK-A和CCK-B,內(nèi)源性SS通過
前者抑制胃酸分泌,Gas通過后者即Gas受體,刺激胃酸分泌。
CCK與嗎啡鎮(zhèn)痛作用耐受性的關(guān)系實(shí)驗(yàn)[12]證明,CCK受體激動(dòng)劑蛙皮素(Ca
erulein)或CCK-8能降低嗎啡耐受性的進(jìn)展程度;CCK-A受體拮抗劑MK-329或者CCK
-B受體拮抗劑L-365,260同樣也能降低嗎啡鎮(zhèn)痛作用的耐受性。這說明CCK受體可
調(diào)節(jié)嗎啡耐受性。
CCK可用于診斷膽囊運(yùn)動(dòng)障礙綜合征和通過其激發(fā)實(shí)驗(yàn)診斷隱匿性膽囊炎引起
的膽絞痛。CCK維持人體胃粘膜完整性,保護(hù)胃粘膜免受乙醇等刺激物造成的損傷
[13]。CCK對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的恐慌和焦慮有重要作用,初步發(fā)現(xiàn)CCK-B拮抗劑
L-365,260可治療恐懼癥。
4血管活性腸肽(vasoactiveintestinalpeptide,VIP)
VIP是一種堿性腸肽,由28個(gè)氨基酸殘基組成,在胃腸道中含量最高,主要分
布于粘膜固有層和肌層神經(jīng)纖維。在其氨基酸順序中有8處與促胰液素相同,它和
胰高血糖素(glucogan)、抑胃肽(GIP)同屬于促胰液素家族。
VIP能促進(jìn)血管、支氣管和肺擴(kuò)張;使胃底平滑肌松馳,抑制胃酸和胃蛋白酶
分泌;刺激水和碳酸氫鹽分泌,增加膽汁流動(dòng);使膽囊平滑肌松馳,抑制CCK的收
縮;促進(jìn)胰島素、胰高血糖素、催乳素、生長激素的釋放。
陳潛等[14]采用3H-胸腺嘧啶摻入研究了VIP對一株人胰腺癌細(xì)胞生長的影響
。發(fā)現(xiàn)VIP在10-6mol/L和10-7mol/L對具有VIP受體的胰腺癌細(xì)胞有明顯的促生長
作用,且與濃度呈依賴關(guān)系。VIP能顯著促進(jìn)此株人胰腺癌細(xì)胞內(nèi)cAMP和多胺的產(chǎn)
生,表明VIP的促生長作用可能與細(xì)胞內(nèi)cAMP和多胺生物合成增加有關(guān)。
5胃動(dòng)素(motilin,MOT)
MOT是由22個(gè)氨基酸殘基組成的多肽,由于它刺激胃體運(yùn)動(dòng)而得名,它由M細(xì)胞
分泌,主要分布于十二指腸和上段空腸。黃裕新等[18]采用特異胃動(dòng)素抗體對人
十三種體液進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)各體液中胃動(dòng)素含量梯度從高到低依次為:十二指
腸液、血漿、胃液、唾液、胸水、腹水、血清、尿液、腦脊液、羊水、乳汁、精液
、膽汁。推測胃動(dòng)素分泌細(xì)胞具有腔內(nèi)分泌作用。
MOT主要生理作用是引發(fā)消化間期移行性運(yùn)動(dòng)綜合波(migaratingmotorcomp
lex,MMC)從而起腸道清道夫的作用。
紅霉素及其衍生物和胃動(dòng)素受體有交叉反應(yīng),起著胃動(dòng)素受體激動(dòng)劑的作用,
它還能刺激內(nèi)源性胃動(dòng)素釋放。EM574是一種紅霉素衍生物,在狗的十二指腸預(yù)留
插管,通過灌注EM574,發(fā)現(xiàn)EM574能提高胃竇動(dòng)力,加速胃內(nèi)液體和固體的排空,
同時(shí)伴有飯后胰淀粉酶增加,但膽酸變化量不大[16]。研究證明[17],紅霉素
對清醒狀態(tài)下大鼠,能顯著提高直腸、小腸的電活動(dòng)效率。向榮成等[18]用紅霉
素及復(fù)方氨基酸對膽石病患者膽囊收縮的協(xié)同作用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)復(fù)方氨基酸加
紅霉素組膽囊最大排空率與單獨(dú)用藥組相比,有明顯提高,且作用時(shí)間延長。
6結(jié)語
胃腸激素的作用廣泛,臨床應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大。該類物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)為小分子肽
,而肽類在循環(huán)中半衰期較短,極易在腸中降解,因此限制了其應(yīng)用。針對這些問
題,可對己知結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)修飾或合成其類似物,以便制成口服有效、有較高生物
利用度、半衰期長和高度特異性的藥物。
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