胃肠激素

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胃肠激素(gastrointestinal hormones),胃肠道(包括胰腺)中的内分泌细胞分泌的特殊化学物质。通过血液循环作用于靶细胞,也可通过局部弥散等方式作用于其邻近的靶细胞。胃肠激素的主要生理功能是调节胃肠道自身的活动(如分泌、运动、吸收等)。此外,也有广泛的全身作用。胃肠激素分泌紊乱与临床上许多疾病的发生和发展有密切关系。

第一个被发现的胃肠激素是1902年英国生理学家W.M.贝利斯和E.H.斯塔林发现的促胰液素,它是由小肠上部粘膜中存在的一种特殊内分泌细胞(称为 S细胞)分泌的。当大量含有胃酸的酸性食糜进入小肠上段时,便可刺激S细胞。分泌的促胰液素进入血液循环后,主要作用于胰腺,引起碳酸氢盐含量很高的胰液分泌量增加。促胰液素还有刺激肝细胞分泌胆汁和抑制胃酸分泌等作用。

从胃肠和胰腺中分离出的内分泌细胞已有 40多种,分布在自胃底大肠粘膜层中,一般都是单个地,或三、五成簇地分散在其他非内分泌细胞之间,以小肠上部最为密集。胃肠内分泌细胞的总数很多,据估计已超过身体内其他内分泌腺(如甲状腺脑垂体肾上腺性腺等)细胞的总和。因此,消化道不仅是机体内的消化器官,而且还是身体内最大、最复杂的内分泌器官,它在协调机体的消化、代谢、内分泌等功能并使之与进食条件相适应中,具有重要的意义。

目录

消化道内分泌细胞的主要特点

其分泌颗粒都位于细胞基底部,故属于基底颗粒细胞。这种细胞用普通染色法着色极浅,呈透明状。但对银染色有亲和性。大部分内分泌细胞的顶端有微绒毛样突起伸入胃肠腔内,可以直接感受胃肠腔内食物化学成分的刺激;小部分细胞埋在粘膜层内,与胃肠腔没有直接的接触,这些细胞的分泌受细胞周围内环境成分变化的控制,国际上已根据胃肠内分泌细胞中分泌颗粒的大小、形态等特点加以分类。

胃肠道内分泌细胞的生化特征

英国一位学者于1966年观察到,胃肠道的内分泌细胞与身体其他某些内分泌细胞,以及神经细胞之间,具有共同的细胞化学特性和超显微结构特点。最明显的生化特征是能摄取胺的前身(氨基酸)并使之脱去羧基而变成活性胺或肽。这类细胞统称为APUD细胞,已知体内有40多种细胞属于APUD细胞。这些细胞有的是在神经系统内,如下丘脑神经垂体;有的是在神经系统之外,如腺垂体、胃肠道、胰岛、甲状腺、肺、泌尿生殖道以及肾上腺髓质等。已经确定的肽类产物有35种。APUD概念的意义是把广泛分散在身体各处、具有多种多样功能的细胞和组织,有机地联系在一起,形成了一个系统。它们可以作为神经系统的第三分支──弥散的神经内分泌分支,参与机体功能的调节,与第一、二分支(躯体运动神经系统和植物性神经系统)不同,APUD系统的调节作用具有起动较慢而作用持久的特点。

胃肠激素的化学结构

目前已报告的胃肠激素有40多种,其中大部分的化学结构已完全清楚,化学结构尚未完全阐明的激素,被称为候补激素。胃肠激素在化学性质上都属于肽类,组成肽链的氨基酸残基数目由几个到几十个不等。分子量大都在2000~5000范围内。

根据胃肠激素化学结构的类似性,将胃肠激素分为四个大家族,即胃泌素族(包括胃泌素和胆囊收缩素)、促胰液素族(包括促胰液素、胰升糖素、舒血管肠肽抑胃肽)、P物质族(包括P物质、蛙皮素、神经降压素)、胰多肽族(包括胰多肽、酪酪肽、神经肽 y)。还有一些胃肠激素尚未确定它们的关系。同一家族的激素可能在来源上有共同的祖先,由于结构上的相似,在功能上也往往有相似之处。近年来发现,一种激素常常以大小不等的多种分子形式出现在不同的组织或血液中。一般来讲,大的分子在体内维持的时间较长(半衰期长),但作用的强度往往比小的分子形式要弱。

食物对内分泌细胞的刺激

食物是引起胃肠内分泌细胞分泌激素的自然刺激物,不同的食物成分对不同内分泌细胞的刺激强度不同。例如,分泌促胰液素的细胞对酸最敏感,而蛋白质脂肪的消化产物对分泌胆囊收缩素的细胞有较强的促分泌作用。目前应用灵敏度高、特异性强的放射免疫分析法,能测定大多数胃肠激素在血液和组织中的含量。一般来讲,在空腹情况下,血液中的各种胃肠激素浓度都很低,饭后则有不同程度的升高。有的胃肠内分泌细胞并不将激素释放入血液循环,而是将其释放到细胞周围的组织液中,通过局部弥散作用,到达邻近细胞,调节它们的活动,这种作用方式称为旁分泌

胃肠激素的生理功能

胃肠激素的作用非常广泛,是体内调节肽的一部分,不仅作用于胃肠道,也调节其他器官系统的活动,如调节心血管活动、影响其他内分泌腺的分泌等。激素到达靶细胞后,通常与靶细胞膜上的特异性受体结合,继而引起细胞内一系列的改变。

临床意义

胃肠激素分泌异常往往与一些疾病的临床症状有关,例如十二指肠溃疡病人胃酸分泌过高,可能与胃泌素分泌过多或抑制性肽(促胰液素、生长抑素等)分泌不足有关。目前,某些胃肠激素水平的测定已作为疾病诊断的指标之一,而调整或补充胃肠激素则用于对某些疾病的治疗。临床上应用生长抑素治疗急性溃疡出血食管静脉曲张出血,有一定的效果;胰升糖素可以减少胰液分泌,用于治疗急性胰腺炎,并使病人疼痛减轻等。此外,消化道激素含量的改变,也是APUD肿瘤的标志。已知胰腺内分泌肿瘤可分泌各种胃肠激素,包括胰岛素、胃泌素、胰升糖素、舒血管肠肽等,引起各种相应的激素过多综合征

近年来还发现,许多胃肠激素也存在于脑或其他组织中。对于既存在于胃肠道、又存在于脑中的肽类物质,称为“脑-肠肽”。这些肽在脑中由神经细胞合成,然后沿神经纤维传递到神经末梢而释放出来,调节神经支配的细胞活动。胃肠激素在脑内的功能正在广泛地进行研究,例如发现在大脑皮质中含有浓度很高的胆囊收缩素,向动物脑内注射胆囊收缩素可以明显地抑制动物摄取食物,产生所谓致饱作用。某些神经和精神疾病(如老年性痴呆精神分裂症)患者,脑组织及脑脊液中的一些脑—肠肽含量有了改变。因此,神经系统中的各种肽,可能参与对摄食、体温、代谢、疼痛、行为的记忆等活动的调节。但脑—肠肽含量变化与疾病的因果关系,尚待进一步研究阐明。

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