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Cell:一文揭秘胃肠道中的13大激素

编者按:

胃肠道是人体内最大的微生态世界,分布于其中的内分泌细胞会分泌多种多样的肽类激素,帮助机体进行消化,调节能量平衡。而营养发育和神经刺激都会促进内分泌细胞分泌激素。

今天,我们特别编译Cell杂志发布的SnapShot:Hormones of the Gastrointestinal Tract。希望本文能够为诸位读者带来一些帮助。

胃肠道中的激素

胃肠道(GI)是体内最大的内分泌器官之一,其中的内分泌细胞会分泌多种激素。营养物质、激素和神经信号会触发这些内分泌细胞分泌胃肠道激素,接着这些激素会作用于靶标组织,以实现促进消化、吸收和营养素的代谢等目的。此外,还有一些胃肠道激素可以通过对进食行为的影响,参与能量稳态的调节。

目前,一些关于胃肠道激素的作用机制的研究工作已经催生出了多种治疗胃肠道疾病和代谢疾病的方法。

今天,我们将具体介绍 13 种在胃肠道分泌的激素及其作用,它们分别是胃部分泌的胃泌素、饥饿素和瘦素以及小肠和大肠分泌的生长抑素、促胰液素、抑胃肽、胆囊收缩素、胃动素、肽 YY、胰高血糖素样肽-1、胰高血糖素样肽-2、胃泌酸调节素和成纤维细胞生长因子。

激素1:胃泌素

胃泌素(Gastrin)主要由 G 细胞分泌,G 细胞主要分布在胃窦,也存在于十二指肠、结肠和胰腺中,但在结肠和胰腺中的数量比较少。

食物的摄取(主要是蛋白质)会刺激 G 细胞分泌胃泌素。胃泌素的主要功能是刺激胃酸分泌,上皮细胞的增殖,以及参与维持铁稳态,其受体CCK2 受体(一种 G 蛋白偶联受体,GPCR)主要存在于胃底肠嗜铬样细胞和胃壁细胞上。

激素2: 饥饿素

饥饿素(Ghrelin)主要由 X/A 型(啮齿动物)或 P/D1 型(人类)的消化道粘膜内分泌细胞分泌。

通常,在饭前或者空腹情况下会产生和分泌该激素。饥饿素能够增进食欲,促进进食;刺激胃排空、胃酸分泌和迁移运动复合体;调控胃部压力;以及增加生长激素的释放。生长激素促分泌素受体-1a(GHS- R1A,一种 GPCR)是饥饿素的受体,该受体分布在下丘脑、脑垂体、迷走神经以及胃肠道中。

激素3: 瘦素

瘦素(Leptin)由胃底区域的主细胞和 P 细胞产生。食物的摄取、迷走神经的刺激,以及胆囊收缩素(CCK)和促胰液素均会刺激瘦素的分泌。瘦素受体 Ob-R(属于细胞因子受体 gp130 家族)位于胃迷走传入神经和沿大小肠分布的肠细胞顶端。瘦素对食欲/进食有抑制作用,能刺激 CCK 和胰高血糖素肽-1(GLP-1)的分泌和调节肠道对营养物质的吸收。

激素4: 生长抑素

生长抑素(Somatostatin)由分布于胃窦、胃底的粘膜以及肠道粘膜的 D 细胞分泌。腔内的营养物质和酸、肾上腺素能的刺激、CCK 和胃泌素都能促进其分泌。生长抑素的主要功能是抑制胃酸分泌,以及减少胰腺的内分泌和外分泌。生长抑素受体(视紫质样 GPCR,主要是 SST2 亚型)位于胃肠道和胰腺。

激素5: 促胰液素

几乎所有的肠内分泌细胞都可以分泌促胰液素(Secretin),但主要由位于十二指肠粘膜的 S 细胞分泌。酸性食糜以及脂肪和蛋白质的消化能刺激促胰液素的分泌。促胰液素的主要功能是刺激胰腺和胆道系统分泌碱性物质,抑制胃蠕动和胃酸分泌,以及参与体内液体的平衡/渗透调节。促胰液素受体(B 族 GPCR)位于胰腺导管细胞和泡心细胞的膜上、肝内大胆管的上皮细胞上以及肾脏。

激素6: 抑胃肽

抑胃肽(GIP)由近端小肠(主要是十二指肠)K 细胞产生。食物摄取(主要是碳水化合物和脂肪)能刺激 GIP 的分泌。GIP 是一种肠促胰岛素激素,其受体(一种 GPCR)位于内分泌胰腺。

激素7: 胆囊收缩素

胆囊收缩素(CCK)由小肠粘膜内层(主要在十二指肠和空肠中)的I型分泌细胞分泌。食物摄取(主要是蛋白质和脂肪)能刺激胆囊收缩素的分泌。

胆囊收缩素的主要功能是减少进食/饭量、抑制胃排空和胃酸分泌、刺激胆囊收缩和胰腺消化酶的分泌。其受体 CCK1 主要分布在迷走传入神经、胃和小肠上部、胰腺和胆囊,以及中枢神经系统,CCK2 也可能是其受体。

激素8: 胃动素

胃动素(Motilin)由位于近端小肠的 M 细胞产生,消化间期(禁食期)会刺激胃动素的分泌。胃动素受体(一种 GPCR)位于胃肠道的神经和肌肉上。胃动素与胃肠道的消化间收缩活动有关,可介导消化间迁移运动复合体的 III 期。

激素9: 肽YY

肽 YY(PYY)由位于空肠、回肠和结肠的L细胞产生,食物摄取(主要是脂肪)能刺激 PYY 的分泌。在消化道、胰腺和中枢神经系统中至少有五种不同的 GPCR 家族的Y受体亚型(Y1、Y2、Y4、Y5、Y6)均为肽 YY 受体。肽 YY 的主要功能是减少食物摄入,抑制胃排空和分泌,抑制肠道运动和电解质、胰腺分泌。

激素10: 胰高血糖素样肽-1

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)由位于空肠、回肠和结肠的 L 细胞产生,食物摄入(尤其是碳水化合物和脂肪)或胆汁酸刺激 TGR5 都能促进 GLP-1 的分泌。GLP-1 受体(一种 GPCR)分布于胃肠道、内分泌胰腺、迷走传入神经和中枢神经系统。GLP-1 可发挥肠促胰岛素效应(增强胰岛素的分泌),减少食物摄入,抑制胃排空和消化道分泌,以及抑制胰高血糖素分泌。

激素11: 胰高血糖素样肽-2

胰高血糖素样肽-2(GLP-2)由位于空肠、回肠和结肠的L细胞产生,与 GLP-1 共同分泌以响应营养摄入。GLP-2 受体(一种 GPCR)分布于胃肠道、肠道和中枢神经系统。GLP-2 的主要功能是刺激肠道粘膜的细胞生长,防止细胞凋亡,抑制胃排空和胃酸分泌,以及增强肠道营养吸收和血流。

激素12: 胃泌酸调节素

胃泌酸调节素(OXM)由空肠、回肠和结肠的L细胞产生,食物摄取(主要是脂肪)能刺激胃泌酸调节素的分泌。GLP-1 受体和胰高血糖素受体(GPCR)均为胃泌酸调节素的受体。胃泌酸调节素的主要功能是减少食物摄入,减少胃酸和胰腺外分泌,以及增强胰岛素分泌。

激素13: 成纤维细胞生长因子

成纤维细胞生长因子 15(FGF15,小鼠)和成纤维细胞生长因子 19(FGF-19,人)由回肠上皮细胞产生。胆汁酸通过法尼醇X受体(FXR)刺激 FGF15/19 的分泌。FGF15/19 的受体是由 FGFR4(一个酪氨酸激酶受体)和B-Klotho受体组成的异二聚体复合物。FGF15/19 能抑制胆汁酸的合成,刺激肝脏蛋白质的合成和糖生成,以及抑制糖异生。

参考文献:

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原文链接:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.11.026

作者|Katie C. Coate, Steven A. Kliewer, David J. Mangelsdorf

编译|拍了花宝贝

审校|617

编辑|晴晴大人