生理學(xué)/胃腸激素
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在胃腸的粘膜層內(nèi), 不僅存在多種外分泌腺體,還含有十種內(nèi)分泌細胞,這些細胞分泌的激素統(tǒng)稱為胃腸激素(gastrointestinal hormone)。胃腸激素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都是由氨基酸殘基組成的肽類,分子量大多數(shù)在5000以內(nèi)。
目錄 |
(一)胃腸內(nèi)分泌細胞的形態(tài)及分布
用細胞免疫細胞化學(xué)的方法已經(jīng)證明,從胃到大腸的粘膜層內(nèi),存在有40多種內(nèi)分泌細胞,它們分散地分布在胃腸粘膜的跑非內(nèi)分泌細胞之間。由于胃腸粘膜的面積巨大,胃腸內(nèi)分泌細胞的總數(shù)很大有大,大大地超過了體內(nèi)所有內(nèi)分泌腺的總和。因此,消化道已不僅僅是人體內(nèi)的消化器官,它也是體內(nèi)最大最復(fù)雜的內(nèi)分泌器官(表6-2)。
胃腸內(nèi)分泌細胞在形成上有兩個明顯的特點,一是細胞內(nèi)的分泌顆粒均分布在核和基底之間,故屬于基底顆粒細胞。不同的內(nèi)分泌細胞的分泌顆粒大小、形狀和密度均不同。胃腸內(nèi)分泌細胞的另一特點是,大部分細胞呈錐形,其頂端有絨毛突起,伸入胃腸腔內(nèi)(圖6-6),微絨毛可直接感受胃腸內(nèi)食物成分和pH的一刺激而引起細胞的分泌活動。只有少數(shù)胃腸內(nèi)分泌細胞無微絨毛,它們與胃腸腔無直接接觸,它們的分泌可由神經(jīng)興奮或局部內(nèi)環(huán)境的變化而引起,而與胃腸腔內(nèi)的食物成分無關(guān)。這兩種類型的細胞,前者被稱為開放型細胞,后者為閉合型細胞。
表6-2 主要胃腸內(nèi)分泌細胞的名稱、分布和分泌產(chǎn)物
細胞名稱 | 分泌產(chǎn)物 | 分布部位 |
A細胞 | 胰高血糖素 | 胰島 |
B細胞 | 胰島素 | 胰島 |
D細胞 | 生長 抑素 | 胰島、胃、小腸、結(jié)腸 |
G細胞 | 胃泌素 | 胃竇、十二指腸 |
I細胞 | 膽囊收縮素 | 小腸上部 |
K細胞 | 抑胃肽 | 小腸上部 |
Mo細胞 | 胃動素 | 小腸 |
N細胞 | 神經(jīng)降壓素 | 回腸 |
PP細胞 | 胰多肽 | 胰島、胰腺外分沁部分、胃、小腸、大腸 |
S細胞 | 促胰液素 | 小腸上部 |
圖6-6 胃竇粘膜內(nèi)的G細胞(開放型細胞)示細胞頂端的絨毛
胃腸內(nèi)分泌細胞在生物化學(xué)方面都具有攝取胺前體,進行脫羥而產(chǎn)生肽類或活性胺的能力。具有這種能力的細胞統(tǒng)稱為APUD(amine precursor uptake and decarboxy-lation)細胞。除胃腸和胰腺的內(nèi)分泌細胞外,神經(jīng)系統(tǒng)、甲狀腺、腎上腺髓質(zhì)、垂體等組織中也含有APUD細胞。
(二)胃腸激素的作用
胃腸激素與神經(jīng)系統(tǒng)一起,共同調(diào)節(jié)消化器官的運動、分泌和吸收功能。此外,胃腸激素對體內(nèi)其它器官的活動也具有廣泛的影響。其作用有三個主要方面。
1.調(diào)節(jié)消化腺的分泌和消化道的運動 這一作用的靶器官包括唾液腺、胃腺、胰腺、腸腺、肝細胞、食管-胃括約肌、胃腸平滑肌及膽囊等。三個主要胃腸激素的作用見表6-3及后文。
表6-3 三種胃腸對消化腺分泌和消化管運動地作用
胃酸 | 胰HCO3 | 胰酶 | 肝膽汁 | 小腸液 | 食管-括約肌 | 胃運動 | 小腸運動 | 膽囊收縮 | |
胃沁素 | ╂╂ | ╂ | ╂╂ | ╂ | ╂ | ╂ | ╂ | ╂ | ╂ |
促胰液素 | — | ╂╂ | ╂ | ╂ | ╂ | — | — | — | ╂ |
膽囊收縮素 | ╂ | ╂ | ╂╂ | ╂ | ╂ | — | ╂ | ╂ | ╂╂ |
╂:興奮 ╂╂:強興奮 —:抑制
2.調(diào)節(jié)其它激素的釋放已經(jīng)證明,食物消化時,從胃腸釋放的抑胃肽(gastric inhibitory polypeptide,GIP)有很強的刺激胰島素分泌的作用。因此,口服葡萄糖比靜脈注射相同劑量的葡萄糖,能引起更多的胰島素分泌。進餐時,不僅由于葡萄糖的吸收入血直接作用于胰島B細胞,促進其分泌胰島素,而且還可通過抑胃肽及早地把信息傳遞到胰島,引起胰島素較早的分泌;使血糖不至于升得過高而從尿中丟失,這對于有效地保持機體所獲得的能源,具有重要的生理意義。
影響其它激素釋放的胃腸激素還有:生長抑素、胰多肽、血管活性肽等,它們對生長激素、胰島素、胰高血糖素、胃沁素等的釋放均有調(diào)節(jié)作用。
3.營養(yǎng)作用 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,稱為營養(yǎng)作用(trophic action)。例如,胃泌素能刺激胃沁酸部和粘膜和十二指腸粘膜的蛋白質(zhì)、RNA和DNA的合成。從而促進其生長。給動物長期注射五肽胃泌素(一種人工合成的胃泌素,含有胃泌素活性的最小片段—羧基端的5個氨基酸片段),可引起壁細胞增生。在臨床上也觀察到,切除胃竇的病人,血清胃泌素水平下降,同時可發(fā)生胃粘膜萎縮;相反,在患有胃泌素瘤的病人,血清胃泌素水平很高,這種病人多有胃粘膜增生、肥厚。此外,近年來還發(fā)現(xiàn),小腸粘膜內(nèi)I細胞釋放的膽囊收縮素也具有重要的營養(yǎng)作用,它能引起胰腺內(nèi)DNA、RAN和蛋白質(zhì)的合成增加,促進胰腺外分泌組織的生長。
由胃腸內(nèi)分泌細胞釋放的激素主要是通過血液循環(huán)運送到靶細胞起作用的,這些出現(xiàn)在血液中的激素,可用放射免疫方法從血液中測定出來。但有一些胃腸激素釋放后并不進入血液循環(huán),而是通過細胞外注彌散至鄰近的靶細胞,這種傳遞局部信息的方式也稱為旁分泌(paracrine)。由胃竇部或胰島內(nèi)的D細胞釋放的生長抑素,很可能是以這種方式發(fā)揮其對鄰近的胃泌素細胞(G細胞)或胰B細胞的抑制性調(diào)節(jié)作用的。圖6-7是胃腸激素這兩種作用方式的模式圖。
圖6-7 胃腸激素作用的兩種主要方式
A:經(jīng)典的內(nèi)分泌方式 B和C:旁分泌方式
(三)腦-腸肽的概念
近年來的研究證實,一些產(chǎn)生胃腸道的肽,不僅存在于胃腸道,也存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi);而原來認為只存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)肽,也在消化道中發(fā)現(xiàn)。這些雙重分布的肽被統(tǒng)稱為腦-腸肽(braingut peptide)。已知的腦-腸肽有胃泌素、膽囊收縮素、P物質(zhì)、生長抑素、神經(jīng)降壓素等約20余種。這些肽類雙重分布的生理意義已引起人們的重視,例如膽囊收縮素在外周對胰酶分泌和膽汁排放的調(diào)節(jié)作用及其在中樞對攝食的抑制作用,提示腦內(nèi)及胃腸內(nèi)的膽囊收縮素在消化和吸收中具有協(xié)調(diào)作用。
參看
胃腸的神經(jīng)支配及其作用 | 口腔內(nèi)消化 |
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