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胰高血糖素样肽2对胃肠道作用的研究进展

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收稿Fj期:2009-09-01修同日期:2010-01—14

胰高血糖素样肽2对胃肠道作用的研究进展

韩伟1△(综述),邹原2糍(审校)

(I.怀化医学高等专科学校.湖南怀化418000;2.大连医科大学,辽宁大连116023)中图分类号:R33文献标识码:A文章编号:1006-2084(2010)04-0518-03

摘要:胃肠道是消化吸收营养物质的主要场所,各种应激损伤对机体胃肠道正常黏膜组织

结构造成破坏,从而降低胃肠道对营养物质的消化和吸收。多肽类生长因子参与肠上皮生长

调控,并对肠黏膜损伤后的再生修复有促进作用,但其作用缺乏特异性,常会引起机体的不良

反应。腋高血糖素样肽2(GLP-2)有明显促进肠道对营养物质的吸收作用,且具有特异性。

Gu’-2通过与其受体结合而实现其生物学作用,但作用机制目前尚不十分清楚。GLP-2通过直

接促进肠上皮细胞的增殖、抑制其凋亡,或通过分布于肠内其他部位的GLP-2R间接促进正常

小肠的生长和病理肠黏膜的恢复。

关键词:胰高血糖素样肽2;胃肠黏膜;胰高血糖素样肽2受体

ProgressinEfleetsofGIucagonLIkePepflde2onGastrointesfinal

ZMⅣ耽f。.ZDUYuan。.

(1.HuaihuaMed&alHighTrainingSchool。H∞/h∽418000,c^ins;2.DalianMedicalUniversi:y,

Dalian116023.c^ina)

Abstract:GastrointestinaltractistheraRinlocationofdigestionandabsorptioninhumanbody.

Variousstressesamabletoinjtilethenormalmueosatissuestructureofgastrointestinaltract.which

咖s∞impaireddigestionandllla址¥orptionfunctioningastrointestinaltract.Thepolypeptidesgrowth

factomareinvolvedintheregulationofintestinalepitheliumgrowth.andpromoteregenerationandrepa-

rationofintestinalmuco{M1.buttheirclinicalapplicationsarelimitedduetotheirlackoftissuespecifici—

ty

andpossibleadversereaction.Glucagonlikepeptide2(GLP.2),whichhashightissuespecificity

promotesthedevelopmentofnormalsmallintestine

andrecoveringfrompathologicalintestinalmucoⅨq..

Throu【ghactivatingGU砣receptor(GLP.2R)distributedintheenterocyte.GLP-2stimulatescellregen—

erationandrestraintseellapoptosisintheenterocyte.andGU恐alsoplaystherecuperativemhinpro-

teetingintestinalcellsandpromotingintestinalfunetionby

activating

GU’.2Rdiswibutedintheother

cellsofintestine.However.themechanismremainsunclear.Thisarticlereviewedmainlyontheprolifer-ativeeffectofGLP2andG12'2Rexpressioningastrointestinaltract.

Keywords:Glucagenlikepeptide-2;Gastrointestinalmucoga;Glucagonlikepeptide-2R

哺乳类胰高血糖素原基因编码2种胰高血糖素

肽:胰高血糖素样肽1(Slucagonlikepeptide-1,

GLP-1)和胰高血糖素样肽2(GLP-2),大约50%的氨

基酸序列与胰腺的胰高血糖素相刚川。GLP-2作为一种肠道肽,可通过多条途径促进正常小肠的生长和肠黏膜损伤的恢复。该文主要从GLP-2的产生与清除、对胃肠道的作用及其作用机制等方面总结了GLP-2的主要研究进展。

1GLP.2的产生与清除

在哺乳动物,GLP-2是胰高血糖素样肽家族的成员之一。胰高血糖素原的mRNA在胰腺A细胞、肠道L内分泌细胞和脑中均有表达。肠道组织中胰高血糖素原表达后,由组织中的激素原转化酶进行翻译后处理加工,生成胰高血糖素原衍生肽。该肽类包括肠高血糖素相关胰多肽、肠高血糖素、胃泌酸调节

素、GLP.1(PG78—107)、GLP-2(PGl26—158)等。中枢

神经系统的脑干和视丘下部神经元细胞也能合成

GLP-2,虽然GLP-2在中枢神经系统的活动仍然不好

界定。但已证实GLP-2对中枢神经系统具有细胞保万方数据

匡堂绽蕉垫!Q生!旦筮!垒鲞筮生翅丛鲤i型曼苎业韭堂!:旦b垫!坠:!型:!§,塑!:苎

护作用口]。

GLP-2是由33个氨摹酸残基组成的单链多肽,

其氨基酸序列为PG的第126~158位,相对分子质

量约为3900,其氨基酸序列在哺乳动物具有高度的

保守性。GLP-2主要分子形式有2种:有活性的

GLP-2.(1-33)和无活性的GLP-2?(3—33)。GLP-2的

代谢主要通过肾脏清除和二肽酰肽酶Ⅳ(dipepti—

dylpeptidaseIV,DPP.IV)的降解pJ,DPP—IV是一种表

达在肠道和血管内皮的常见蛋白酶,其水解GLP-2

氨基末端前两个氨基酸残基后形成的GLP-2一

(3-33),导致GLP-2失去生物学活性。血液循环中

有活性的GLP-2?(1-33)和无活性的GLP-2-(3-33)的

生物半衰期较短,在人体分别约为7rain和27min,

GLP-2的半衰期较其降解产物要短得多,因此在循环

中GLP-2的浓度仪为其降解产物的一半。机体

DPP.IV的活性和肾功能状况是影响GLP-2代谢水平

的重要冈素。

2GLP-2对胃肠道的生理作用

GLP.2或GLP-2类似物能刺激肠黏膜的生长及

损伤后的再生修复,还可以抑制胃酸的分泌和胃的

运动,刺激肠的营养转运及肠道消化酶的活性,从而

提高肠道的屏障功能,刺激肠黏膜的血液循环,提高

营养的利用率。GLP-2对小肠和大肠上皮细胞营养

作用是通过刺激隐窝细胞增殖和延缓细胞的凋亡、

调节肠道葡萄糖转运受体的活性、减少胃排空和胃

酸分泌来实现。

2.1GLP-2与肠道营养物质的吸收血液中高水平

的活性GLP-2可增加肠道刷状缘膜中葡萄糖转运载

体1和葡萄糖转运蛋白2的表达MJ,从而促进肠道

上表皮细胞对葡萄糖的摄人能力。与此同时,GLP-2

也改变了肠道摹底膜对葡萄糖的转运能力,使得上

皮细胞不会因葡萄糖单方面摄人而影响膜内渗透压

的变化。同时,GLP-2还上调空肠葡萄糖转运蛋白5

的表达"】。事实上,GLP一2促进肠外营养下新生仔猪

对营养物质的摄入能力与肠道内营养时相似,这也

进一步说明了在肠道内营养缺乏的情况下外源给予

GLP-2的重要性。

GLP-2通过对消化道施加影响来调控营养物质

的消化吸收与利用,同时传导反馈信号到摄食中枢

进而调控动物的摄食活动。给断奶仔猪皮下注射人

GLP-2,7d后发现抑制仔猪摄食达30%。这可能与

GLP-2减缓胃排空速度,刺激胰高血糖素分泌,同时

抑制胃酸分泌有关旧J1。

2.2GLP-2与肠道酶活性GLP-2影响肠道消化酶

的机制还不清楚,推测GLP-2增加肠道刷状缘酶的

活性可能与其促进肠道上皮组织的生长发育有关,?519?

肠道绒毛、隐窝等结构的完整性是肠道刷状缘正常

功能的基础旧J。将假手术或切除75%小肠的4周龄

仔猪分成普通仔猪配方13粮组和普通仔猪配方日粮

+GLP-2组,结果发现一j,GLP-2处理导致假手术和

切除75%小肠的仔猪双糖酶、组织麦芽糖酶和蔗糖

酶活性降低。

2.3GLP-2与肠道生长发育给大鼠注射人GLP-2

(hGLP-2)及猪GLP-2(pGLP-2)都能使小肠的重量和

长度增加,同时近端同肠的横截面积增加【l01。

GLP-2可抑制全肠外营养造成的肠道萎缩,GLP-2处

理后,隐窝变深,上皮细胞凋亡减少,小肠蛋白含量

及绒毛高度均增加。与其他生长因子如表皮生长因

子、转化生长因子、胰岛素样生长因子和生长激素相

比,小鼠皮下注射GLP-2对肠道重量增加的效果最

好,尤其是耐受DPP一1V的GLP-2形式。

2.4GLP-2与受损伤肠道修复GLP-2可促进肠黏

膜细胞的增殖分化,有利于颅脑外伤后肠黏膜的修

复,改善肠黏膜上皮屏障功能…J。梗阻性黄疸时,补

充GLP-2可影响小肠黏膜上皮紧密连接蛋白的分布

和表达,提示GLP-2能恢复和维持小肠黏膜上皮屏

障的完整性012]。GLP-2能刺激小肠黏膜上皮增生,

抑制凋亡,显著促进肠道缺St/再灌注后的黏膜增殖

修复‘13’141。

缺血/再灌注损伤后,肠绒毛顶端上皮细胞坏死

脱落,部分J二皮损害累及绒毛上半部,肠绒毛高度显

著下降,隐窝明显变浅。使用GLP-2可以刺激肠黏

膜生长,保护肠屏障功能,从而减轻肠黏膜低灌注造

成的小肠黏膜损伤¨5|。GLP-2还能削弱缺血/再灌

注对小肠的损伤作用,增加肠绒毛高度及隐窝深度,

同时降低肠系膜淋巴结细菌移位率,抑制肠道氧自

由基及炎性细胞因子的释放¨引。

2.5GLP-2与肠黏膜屏障肠道不仅负责营养素的

消化和吸收,同时也具有莺要的屏障功能。正常情

况下,肠内正常菌群、分泌型IrA、肠黏膜机械屏障、

肠道相关淋巴组织及肝脏网状内皮系统共同构成了

肠黏膜屏障,阻止肠腔内的细菌和毒素进入血液循

环。肠道正常屏障功能的维持依赖于肠黏膜结构和

功能的完整性。GLP-2可降低离子和小分子物质的

传输,抑制大分子物质的跨细胞摄入,从而显著提高

肠道表皮的屏障功能。GLP-2预处理可改善缺水应

激导致的肠屏障功能损害ⅢJ,与对照组相比,GLP-2

组窄肠、回肠、结肠离子分泌减少,上皮通透性及细

菌黏附率降低,肠屏障功能增强。

3GLP-2的作用机制

GLP-2通过与其受体GLP-2R结合而实现其生

理作用。GLP-2R是由550个氨基酸组成的G蛋白万方数据

?520?匡堂绽述垫!Q笙2旦箜!§鲞筮堡翅丛鲤i塑!曼丝业塾!丛!,E生!Q!Q,!垡:!垒,塑!:兰

耦联受体,主要表达于胃肠道与脑中¨8|。目前研

究GLP-2R机制,是以BHK细胞、Hela细胞等制作

GLP-2R上调表达模型Ll9|,这是因为BHK等细胞无

GLP-2R基因表达,可为阴性对照,而肠上皮细胞的

GLP-2R表达不确定。若能证实肠上皮细胞GLP-

2R的基因与蛋白表达情况,并作为研究GLP-2R作

用机制的体外模型,才能反映生理条件下GLP-2的

作用。

哺乳动物GLP-2及GLP-2R分子的氨基酸组成

均高度同源。GLP-2R在小肠、胃和脑几个组织中均

有表达。在大鼠肠黏膜的神经细胞中有GLP-2R表

达,GLP-2可特异性作用于肠隐窝的柱状细胞祖细

胞闭1,且这种作用可被河豚毒素所阻断。这提示,肠

道病理损伤可刺激肠道内分泌细胞分泌GLP-2,

GLP-2作用于肠道的黏膜、黏膜下和肌间神经元,神

经元通过信号转导特异性作用于柱状上皮的祖细

胞,从而促进柱状卜皮细胞的增生和营养底物吸收,

加速包括内分泌细胞在内的整个肠隐窝部细胞群的

分化、生长和修复。

GLP-2R分布于小肠内分泌细胞,肠上皮细胞或

肠神经元细胞上。GLP-2可能通过多条途径最终促

进正常小肠的生长和病理肠黏膜的恢复。一方面

GLP-2通过分布于肠上皮细胞GLP-2R直接促进肠

上皮细胞的增殖,抑制其凋亡【21’22J。另一方面GLP-2

通过分布于肠内其他部位的GLP-2R间接发挥保护

肠道细胞、促进肠功能恢复的作用旧蚓。

综上所述,GLP-2通过肠道广泛分布的GT2-2R,

直接或间接地发挥促进肠上皮增殖、抑制肠上皮凋

亡、增加肠道血供、抑制胃排空和胃酸分泌、促进肠

黏膜吸收功能和屏障功能改善等多方面的生物学功

能,因此,GLP-2作为一种肠道营养因子应用于生产

实践具有广阔的前景。

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收稿日期:2009-08—10修回日期:2010-01-09

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