神经肽与胃肠功能
应激可引起神经内分泌变化,其中神经肽,特别是脑肠肽的变化直接影响胃肠动力学及功能的变化,并与某些胃肠疾病的发病及其诊治密切相关。
胃肠肽是指产生于胃肠道内分泌细胞和神经细胞的一组小分子肽类活性物质,有些还存在于中枢神经系统,又称脑肠肽。它们虽然相对分子量小,在组织中的含量也很低(pg或fg),但与靶细胞上的受体结合后,通过不同的传导途径(cAMP、cGMP或酪氨酸激酶等)发挥不同的生物效应,对消化系统的运动、分泌、吸收、免疫和增生等功能具有重要的调节作用。
胃肠内分泌细胞分为2类,一类是开放型,能感受胃肠道内容物或血液对神经的刺激而分泌,其基底面及侧面为分泌面,通过胞饮或其他作用方式将激素释放至血液或细胞间隙,与内分泌功能有关,大部分促胃液素细胞和少数生长抑素细胞属此类。另一类是闭合型,其顶端与管腔不通,可能感受局部内环境变化的刺激而分泌,与胃肠腔中食物成分关系不大,大部分闭合型细胞有侧向细胞突靠在相邻的细胞上,可能与其旁分泌功能有关,大部分生长抑素细胞和少部分促胃液素细胞属此类。
胃肠道从食管至直肠均有内分泌细胞分布,其中以十二指肠和小肠为多。近年又发现肝脏、胆囊和胆管等其他消化器官也有内分泌细胞分布。胃肠内分泌细胞主要散在分布于黏膜层。目前已发现20多种胃肠内分泌细胞,能分泌30多种胃肠肽。
由内分泌细胞和神经元产生的胃肠肽经5种分泌方式作用于靶细胞:①内分泌(endocrine);②旁分泌(paracrine);③神经分泌(neurocrine);④自分泌(autocrine);⑤腔分泌(luminocrine)或外分泌(exocrine)。一种细胞可能有2种以上的分泌方式。
与胃肠道有关的受体后细胞内信号转导途径可有以下几种:①腺苷酸环化酶或鸟苷酸环化酶系统;②磷脂酶C(PLC)系统;③受体控制离子通道系统;④受体蛋白激酶系统。
目前已发现60多种胃肠肽,有些其结构和生理功能已比较明确。通常将具有相似结构和功能的胃肠肽作为一家族,现可分为11个家族。
(1)胃泌素家族,包括胃泌素和胆囊收缩素。
(2)促胰液素家族,包括促胰液素、胰高血糖素、胰高血糖素样Ⅰ和Ⅱ(GLP-Ⅰ,GLP-Ⅱ)、肠高血糖素、酸调理素、加压素、组异肽(PHI)、组甲硫肽(PHM)、抑胃肽(GIP)、垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)、甘丙肽(Gal)。
(3)生长抑素家族,如生长抑素。
(4)胰多肽家族,包括胰多肽(PP)、酪酪肽(PYY)、神经肽Y(NPY)。
(5)神经降压肽家族,包括神经降压肽(NT)和神经调节肽N(NMN)。
(6)胰岛素家族,包括IGF-1和IGF-2。
(7)阿片肽家族,包括甲硫氨酸脑啡肽(M-ENK)、亮氨酸脑啡肽(L-ENK)、α-脑啡肽、β-脑啡肽、γ-脑啡肽、强啡肽和促黑色素α和β。
(8)降钙素家族,包括降钙素和降钙素基因相关肽。
(9)铃蟾肽家族,包括P物质、K物质、神经调节肽K、铃蟾肽、胃泌素释放肽和神经介素B。
(10)生长因子家族,包括EGF、TGF-α、TGF-β、血小板源性生长因子和成纤维细胞生长因子。
(11)胃动素家族,如胃动素。
大部分胃肠肽的生理功能已明确,通常一种胃肠肽具有一种以上的生理功能。如要完成某些胃肠生理功能,常需要几种胃肠肽协同作用,它们之间相互调节,维持生理性平衡。正常生理情况下,胃肠运动主要受神经系统肌间丛的胃肠激素能神经的调节。胃肠的蠕动反射是由于食物刺激胃肠壁近端的环形肌收缩和纵形肌舒张及其远端的环形肌感受性舒张和纵形肌收缩交替发生而形成蠕动,将食物由近端逐渐推向远端。胃肠激素相互之间、胃肠激素与胃肠各种细胞、组织和器官之间互相协调,从而维持生理平衡。如果这种平衡被破坏,就能引起疾病。