生理学/胃肠激素

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在胃肠的粘膜层内, 不仅存在多种外分泌腺体,还含有十种内分泌细胞,这些细胞分泌激素统称为胃肠激素(gastrointestinal hormone)。胃肠激素在化学结构上都是由氨基酸残基组成的肽类,分子量大多数在5000以内。

目录

(一)胃肠内分泌细胞的形态及分布

细胞免疫细胞化学的方法已经证明,从胃到大肠的粘膜层内,存在有40多种内分泌细胞,它们分散地分布在胃肠粘膜的跑非内分泌细胞之间。由于胃肠粘膜的面积巨大,胃肠内分泌细胞的总数很大有大,大大地超过了体内所有内分泌腺的总和。因此,消化道已不仅仅是人体内的消化器官,它也是体内最大最复杂的内分泌器官(表6-2)。

胃肠内分泌细胞在形成上有两个明显的特点,一是细胞内的分泌颗粒均分布在核和基底之间,故属于基底颗粒细胞。不同的内分泌细胞的分泌颗粒大小、形状和密度均不同。胃肠内分泌细胞的另一特点是,大部分细胞呈锥形,其顶端有绒毛突起,伸入胃肠腔内(图6-6),微绒毛可直接感受胃肠内食物成分和pH的一刺激而引起细胞的分泌活动。只有少数胃肠内分泌细胞无微绒毛,它们与胃肠腔无直接接触,它们的分泌可由神经兴奋或局部内环境的变化而引起,而与胃肠腔内的食物成分无关。这两种类型的细胞,前者被称为开放型细胞,后者为闭合型细胞。

表6-2 主要胃肠内分泌细胞的名称、分布和分泌产物

细胞名称 分泌产物 分布部位
A细胞 胰高血糖素 胰岛
B细胞 胰岛素 胰岛
D细胞 生长 抑素 胰岛、胃、小肠结肠
G细胞 胃泌素 胃窦十二指肠
I细胞 胆囊收缩素 小肠上部
K细胞 抑胃肽 小肠上部
Mo细胞 胃动素 小肠
N细胞 神经降压素 回肠
PP细胞 胰多肽 胰岛、胰腺外分沁部分、胃、小肠、大肠
S细胞 促胰液素 小肠上部

胃窦粘膜内的G细胞(开放型细胞)示细胞顶端的绒毛


图6-6 胃窦粘膜内的G细胞(开放型细胞)示细胞顶端的绒毛

胃肠内分泌细胞在生物化学方面都具有摄取胺前体,进行脱羟而产生肽类或活性胺的能力。具有这种能力的细胞统称为APUD(amine precursor uptake and decarboxy-lation)细胞。除胃肠和胰腺的内分泌细胞外,神经系统甲状腺肾上腺髓质垂体等组织中也含有APUD细胞。

(二)胃肠激素的作用

胃肠激素与神经系统一起,共同调节消化器官的运动、分泌和吸收功能。此外,胃肠激素对体内其它器官的活动也具有广泛的影响。其作用有三个主要方面。

1.调节消化腺的分泌和消化道的运动 这一作用的靶器官包括唾液腺胃腺、胰腺、肠腺、肝细胞食管-胃括约肌、胃肠平滑肌胆囊等。三个主要胃肠激素的作用见表6-3及后文。

表6-3 三种胃肠对消化腺分泌和消化管运动地作用

胃酸 胰HCO3 胰酶 肝胆汁 小肠液 食管-括约肌 胃运动 小肠运动 胆囊收缩
胃沁素 ╂╂ ╂╂
促胰液素 ╂╂
胆囊收缩素 ╂╂ ╂╂

╂:兴奋 ╂╂:强兴奋 —:抑制

2.调节其它激素的释放已经证明,食物消化时,从胃肠释放的抑胃肽(gastric inhibitory polypeptide,GIP)有很强的刺激胰岛素分泌的作用。因此,口服葡萄糖静脉注射相同剂量的葡萄糖,能引起更多的胰岛素分泌。进餐时,不仅由于葡萄糖的吸收入血直接作用于胰岛B细胞,促进其分泌胰岛素,而且还可通过抑胃肽及早地把信息传递到胰岛,引起胰岛素较早的分泌;使血糖不至于升得过高而从尿中丢失,这对于有效地保持机体所获得的能源,具有重要的生理意义。

影响其它激素释放的胃肠激素还有:生长抑素、胰多肽、血管活性肽等,它们对生长激素、胰岛素、胰高血糖素、胃沁素等的释放均有调节作用。

3.营养作用 一些胃肠激素具有刺激消化道组织的代谢和促进生长的作用,称为营养作用(trophic action)。例如,胃泌素能刺激胃沁酸部和粘膜和十二指肠粘膜的蛋白质RNADNA的合成。从而促进其生长。给动物长期注射五肽胃泌素(一种人工合成的胃泌素,含有胃泌素活性的最小片段—羧基端的5个氨基酸片段),可引起壁细胞增生。在临床上也观察到,切除胃窦的病人,血清胃泌素水平下降,同时可发生胃粘膜萎缩;相反,在患有胃泌素瘤的病人,血清胃泌素水平很高,这种病人多有胃粘膜增生、肥厚。此外,近年来还发现,小肠粘膜内I细胞释放的胆囊收缩素也具有重要的营养作用,它能引起胰腺内DNA、RAN和蛋白质的合成增加,促进胰腺外分泌组织的生长。

由胃肠内分泌细胞释放的激素主要是通过血液循环运送到靶细胞起作用的,这些出现在血液中的激素,可用放射免疫方法从血液中测定出来。但有一些胃肠激素释放后并不进入血液循环,而是通过细胞外注弥散至邻近的靶细胞,这种传递局部信息的方式也称为旁分泌(paracrine)。由胃窦部或胰岛内的D细胞释放的生长抑素,很可能是以这种方式发挥其对邻近的胃泌素细胞(G细胞)或胰B细胞的抑制性调节作用的。图6-7是胃肠激素这两种作用方式的模式图。

胃肠激素作用的两种主要方式


图6-7 胃肠激素作用的两种主要方式

A:经典的内分泌方式 B和C:旁分泌方式

(三)脑-肠肽的概念

近年来的研究证实,一些产生胃肠道的肽,不仅存在于胃肠道,也存在于中枢神经系统内;而原来认为只存在于中枢神经系统的神经肽,也在消化道中发现。这些双重分布的肽被统称为脑-肠肽(braingut peptide)。已知的脑-肠肽有胃泌素、胆囊收缩素、P物质、生长抑素、神经降压素等约20余种。这些肽类双重分布的生理意义已引起人们的重视,例如胆囊收缩素在外周对胰酶分泌和胆汁排放的调节作用及其在中枢对摄食的抑制作用,提示脑内及胃肠内的胆囊收缩素在消化和吸收中具有协调作用。

参看

32 胃肠的神经支配及其作用 | 口腔内消化 32
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