胃動素分子生物學(xué)特性
更新時間:2013-07-18 點擊次數(shù):1381
1 分子生物學(xué)特性
1.1 MTL分子結(jié)構(gòu)及分布 MTL是由22個氨基酸組成的單鏈多肽,由Brown等于1966年在研究十二指腸pH變化和胃動力間關(guān)系過程中發(fā)現(xiàn)的,并于1972年將其分離并提純,因能刺激胃小體運動而得名。MTL的化學(xué)結(jié)構(gòu)為苯丙-纈-脯-異亮-苯丙-蘇-酪-甘-谷-亮-谷酰-精-甲硫-谷-谷-賴-谷-精-門酰-賴-甘-谷酰。其分子質(zhì)量約為2 700[1]。其分泌MTL的為腸嗜鉻細(xì)胞的一個亞群,稱為M細(xì)胞,它主要分布于十二指腸和近端空腸黏膜陷窩及絨毛中,以及胃竇及下部小腸黏膜中也有少量存在[2];除胃腸黏膜外,MTL也存在于中樞神經(jīng)組織中如:垂體、下丘腦、大腦皮質(zhì)、小腦及松果體;在外周神經(jīng),含MTL的神經(jīng)細(xì)胞分布在消化道和膽囊黏膜下層和肌層。
1.2 MTL的胃腸動力機(jī)制及調(diào)節(jié)因素 胃動素的特點是大約每間隔l00 min釋放1次,與進(jìn)餐類型及腔內(nèi)pH值環(huán)境有關(guān)。對人的觀察及動物實驗發(fā)現(xiàn),十二指腸和空腸上部胃動素的釋放受進(jìn)食抑制,進(jìn)食與III期收縮同時發(fā)生時,胃動素可出現(xiàn)暫時性增加。進(jìn)食脂類后血中胃動素水平升高;糖類進(jìn)餐后無明顯變化。
胃動素在消化間期呈周期性變化,有一種周期性肌電復(fù)合波(MMC),可分為4個時相期,I期為靜止期,無肌電活動;II期有少量不規(guī)則而較弱的收縮波;III期有密集而較強的動作電位和收縮波;IV期為恢復(fù)期。有趣的是:胃的III期發(fā)生時,血漿MTL水平增加;而十二指腸的III期發(fā)生時,血漿MTL水平降低。zui近研究,pH值在2.0~8.5不影響胃動素的釋放。MTL的生理作用主要是促進(jìn)胃腸運動,提高胃腸道、膽道、oddis括約肌的收縮力和張力。①在消化期,MOT呈周期性釋放,引起胃和上部小腸產(chǎn)生消化期MMCⅢ相并誘發(fā)胃強烈收縮和小腸明顯的分節(jié)運動[3]。②促進(jìn)食管下擴(kuò)約肌的緊張性收縮以防止胃內(nèi)容物返流入食管并增強結(jié)腸和膽囊運動。③直接作用于消化道平滑肌上的受體引起平滑肌內(nèi)環(huán)-磷酸鳥苷(cGMP)濃度增加,使細(xì)胞內(nèi)鈣離子從微粒體釋放出來,細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加后可引起平滑肌收縮[4]。MTL調(diào)節(jié)因素:胃腔內(nèi)刺激物(如堿性液、脂肪等) 、胃擴(kuò)張、迷走神經(jīng)興奮、蛙皮素(bombesin,BOM)等能刺激MOT釋放增加[5],而靜脈內(nèi)注射葡萄糖、氨基酸、胰多肽、生長抑素則能抑制其釋放[6]。
1.3 MTL的受體及激動劑 1999年,F(xiàn)eighner等[7]克隆并鑒定了一種和促生長激素分泌激素受體有關(guān)的孤兒受體為胃動素受體,并提出胃動素受體至少有神經(jīng)元和平滑肌兩種不同的亞型。MTL-R1A(motilin-receptor 1A)為胃動素受體,其包括GPR38-A和GPR38-B兩個亞體.GPR38定位于人類染色體13q14~21,GPR38-A為編碼412個氨基酸的多肽,含有GPC-R特征性的7個α-螺旋TM區(qū)域;GPR38-B為編碼386個氨基酸的多肽,含5個TM區(qū)域。MTL-R1A的cDNA是由GPR38 mRNA 901核苷酸與1 703核苷酸的位置拼接而成,全長1 239 bp。其基因的具體調(diào)控機(jī)制尚不很清楚。紅霉素及其衍生物被認(rèn)為MTL-R1A的激動劑,其應(yīng)用于治療胃輕癱已取得不錯療效,但具體應(yīng)用于治療FD療效還不很清楚。
2 MTL與胃腸激素
Ghrelin是由28個氨基酸組成的小分子多肽,分子量是3 314。Ghrelin主要由胃的X /A樣細(xì)胞合成,原位雜交方法顯示,Ghrelin的mRNA存在于胃底泌酸腺的頸部和底部[8]。Ghrelin受體是一種螺旋7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體,分為Ia和Ib兩型,GHS的促GH分泌效應(yīng)是通過與Ia型GHS-R結(jié)合而發(fā)揮的。Ia型GHS-R的mRNA主要分布于下丘腦弓狀核、腹內(nèi)側(cè)核、漏斗核、海馬區(qū)及腺垂體。Ghreli能調(diào)節(jié)食欲,促進(jìn)胃腸運動。但Ghrelin不能激活胃動素受體。因此,我們認(rèn)為胃動素和Ghrelin代表胃腸肽家族調(diào)節(jié)腦腸軸的各種功能。另外,MTL與生長抑素(SS),P物質(zhì)(SP)也有相關(guān)性。MTL主要促進(jìn)胃腸運動,促進(jìn)胃排空,而SS、SP則抑制胃腸運動。
3 胃動素與胃腸動力障礙疾病
研究表明MTL與胃腸動力障礙密切相關(guān),胃腸激素是影響胃腸動力的重要因素,其MTL含量改變必然引起胃腸動力障礙患者的胃腸動力改變。有研究報道功能性消化不良(FD)患者胃排空延長、收縮減弱或Ⅲ期收縮缺乏均與MTL分泌下降有關(guān).Van Lelyveld等[9]研究表明,F(xiàn)D患者的慢性上腹部癥狀和胃功能缺乏相關(guān)性。Yogo K[10-11]等研究表明,促胃動素藥物能改善功能性消化不良,增加血漿MTL濃度,促胃動素藥物甚至能取代一些促胃動力藥物。Katagiri 等[12]研究表明,依托必利相對于安慰劑組治療功能性消化不良能提高血漿MTL水平,繼而改善癥狀,說明血漿MTL水平降低與功能性消化不良有關(guān).Galligan 等[13]研究表明,5-羥色胺受體阻滯劑能促進(jìn)胃排空及結(jié)腸運動,提高血漿MTL水平,進(jìn)而改善FD。Simren等[14]研究發(fā)現(xiàn),無論是消化間期還是餐后,腸易激綜合征(IBS)患者血漿MTL含量顯著高于健康對照組,而D-IBS和C-IBS患者組的MTL濃度差異未見統(tǒng)計學(xué)意義。有研究表明,胃食管反流病(GERD)患者M(jìn)TL水平下降,而神經(jīng)降壓素(NT)水平增高,餐后膽囊收縮素(CCK)反應(yīng)受抑制。這些變化可使食管下括約肌(LESP)下降,胃排空減慢,促進(jìn)GERD的發(fā)生。在治療方面通過等級式運動可以升高血漿MTL濃度進(jìn)而提高LESP,通過對胃體電刺激提高LESP,但MTL水平并未同時升高[15]。
4 總結(jié)
近幾年來,眾多學(xué)者對胃腸動力功能障礙疾病的發(fā)病機(jī)制作了研究,但真正有突破的不多,機(jī)制的研究仍停留在消化道分泌、運動、感染、遺傳、感覺等方面。MTL作為一種新的胃腸激素,與多種疾病發(fā)病機(jī)制有關(guān),已被絕大多數(shù)人接受。MTL的發(fā)現(xiàn)和胃腸神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制的闡明,給胃腸道疾病的診斷和治療開拓了新的研究方向,提供了潛力的應(yīng)用前景。