肠神经系统神经肽对免疫系统的作用
- 格式:doc
- 大小:29.00 KB
- 文档页数:19
肽类的作用原理和功效肽类是由两个或更多氨基酸残基通过胺基和羧基之间的肽键连接而形成的分子。
肽类在生物体内具有多种重要的生物学功能和作用原理。
首先,肽类在生物体内作为信号分子或激素,通过与相应的受体结合来传递信号或调节生理功能。
举个例子,胰岛素是一种肽类激素,它通过与胰岛素受体结合,促进葡萄糖的吸收和利用。
胰岛素的作用原理是通过调节细胞内葡萄糖转运体的表达和活性,促进葡萄糖转运进入细胞内,降低血糖水平。
其次,肽类还可以作为酶的底物,参与生物体内的代谢反应。
例如,胃蛋白酶是胃中产生的一种肽类酶,它能够水解摄入的食物中的蛋白质成分,将其分解成小肽和氨基酸,从而促进蛋白质的消化和吸收。
此外,肽类还可以作为抗菌肽,在免疫系统中发挥重要作用。
抗菌肽是一类具有微生物活性的肽类分子,它们通过与微生物细胞膜结合,改变细胞膜的物理性质,从而引起微生物细胞死亡。
抗菌肽具有广谱的抗菌活性,可以杀灭细菌、真菌、病毒等多种微生物,对维持生物体内的微生物平衡和免疫防御具有重要意义。
此外,肽类还可以作为细胞内的信号分子,调节细胞的生长、分化和凋亡等生理过程。
例如,神经肽是一类在神经系统中广泛分布的肽类分子,它们可以调节神经元之间的信息传递和神经系统的发育和功能。
神经肽还可以作为药物的靶点,参与神经系统疾病的治疗。
此外,肽类还可以作为药物载体或靶向药物开发的基础。
由于肽类具有低毒副作用、较高的生物利用度和特异性等特点,它们被广泛应用于药物的设计和开发。
例如,多肽类药物可以通过与肿瘤细胞表面的特异性受体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀灭;肽类药物还可通过改变肽链的结构和突变等方法,增加药物的稳定性和抗氧化能力,提高药效和安全性。
总结起来,肽类作为一类重要的生物分子,在生物体内具有多种生物学功能和作用原理。
它们可以作为信号分子、酶的底物、抗菌肽、细胞内信号分子以及药物载体等,参与调节生理功能、代谢反应、免疫防御、神经系统发育和药物开发等重要过程。
神经系统与免疫系统、内分泌系统的关系人教2019版高中生物学选择性必修一说,内环境稳态是神经—体液—免疫调节网络共同作用的结果:神经调节和体液调节紧密联系,密切配合:那么,神经系统与免疫系统、内分泌系统有什么样的关系呢?神经系统与免疫系统、内分泌系统的相互关系是一个重要的生理学问题。
这个问题不只是关系到生理学,而且与心理学、医学有关,这也是心身医学的基本问题。
神经系统与免疫系统有什么关系呢?先来考察一个实验:小鼠被多次注射抑制淋巴细胞活动的化学药物。
在每一次注射时都让这些小鼠嗅到樟脑的气味,樟脑原本对免疫系统没有影响。
经过一段时间的训练后,只让小鼠嗅到樟脑气味,不注射抑制淋巴细胞活动的化学药物,再检查小鼠淋巴细胞的机能。
研究者发现樟脑气味已经抑制淋巴细胞的活性,如同抑制淋巴细胞活动的化学药物一样。
这是建立了一个条件反射,条件刺激是樟脑气味,非条件刺激是抑制淋巴细胞活动的化学药物。
虽然目前对这种条件反射的路径还很不清楚,但用无关动因可以建立抑制免疫活动的条件反射,说明动物的高级神经活动与免疫系统的密切关系。
现在知道神经系统、免疫系统和内分泌系统这三个系统有几方面的关系:(1)有共同的信号分子及其受体。
免疫细胞可分泌激素,非免疫细胞可产生白细胞细胞因子。
例如,白细胞分泌促甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、生长激素、催乳素以及下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)。
激素和细胞因子的受体在多种组织上发现。
脑中的神经元有免疫细胞产生的细胞因子受体;天然杀伤细胞有阿片受体和β肾上腺素能受体。
看来神经系统、内分泌系统和免疫系统共同具有化学信号分子和它们的受体。
(2)激素和神经肽能改变免疫细胞的机能。
多年来已经知道不同的应激刺激(包括过冷、过热、中毒、感染、创伤、发热、缺氧、疼痛、疲劳、恐惧等)都可激活下丘脑-垂体-肾上腺系统,引起血液中肾上腺皮质激素含量升高,抑制免疫机能,如抑制淋巴细胞增殖,减少抗体生产,降低天然杀伤细胞的活性等。
内分泌系统与神经、免疫系统的功能联系自从1928 年Ernest Scharrer 发现硬骨鱼下丘脑的神经细胞具有内分泌细胞的特征,并最先提出神经内分泌(neuroendocrine )概念后,启发了有关领域研究的新思路。
随后众多的研究逐渐证实了神经系统与内分泌系统活动联系紧密。
近二十余年来,分子生物学技术以及免疫学的迅速发展,又促使人们发现神经、内分泌和免疫系统能够共享某些信息分子和受体,都通过类似的细胞信号转导途径发挥作用,这又使人们意识到机体还存在一个调节系统——免疫系统。
Besedovskyn 于1977 年最先提出神经- 内分泌- 免疫网络(neuroendocrine-immune network )的概念。
三个系统各具独特功能,相互交联,优势互补,形成调节环路(图1 )。
这个网络通过感受内外环境的各种变化,加工、处理、储存和整合信息,共同维持内环境的稳态,保证机体生命活动正常运转。
图1 内分泌、神经和免疫系统的调节功能联系GH :生长激素;PRL :催乳素一、神经- 内分泌- 免疫网络的物质基础神经、内分泌和免疫三大调节系统以共有、共享的一些化学信号分子为通用语言进行经常性的信息交流,相互协调,构成整体性功能活动调制网络。
内分泌、神经和免疫系统组织都存在共同的激素、神经递质、神经肽和细胞因子(cytokine ),而且细胞表面都分布有相应的受体。
大部分在脑内发现的神经肽和激素同时也存在于外周免疫细胞中,而且结构和功能与神经、内分泌细胞的完全相同。
再如,淋巴细胞和巨噬细胞等存在生长激素(GH )、促肾上腺皮质激素(ACTH )受体和内啡肽受体等,胸腺细胞也分布有生长激素释放激素(GHRH )、催乳素(PRL )等受体。
利用组织化学、放射免疫自显影等技术证实,无论在基础状态下还是诱导后,脑组织中都存在多种细胞因子的受体或相应的mRNA 。
中枢神经系统也存在白介素和干扰素等细胞因子。
在正常情况下,内分泌系统就存在一些细胞因子,而且经诱导后还可以产生许多细胞因子。
脑-肠互动机制下脑肠肽与原发性失眠关系的探讨【摘要】脑-肠互动机制是指大脑和肠道之间的相互影响和调节机制。
脑肠肽在这一过程中起着重要作用,调节睡眠、情绪和食欲等功能。
原发性失眠是影响睡眠质量的常见疾病,可能与脑肠肽的异常分泌有关。
研究表明,脑肠肽与原发性失眠之间存在一定的关联,可能通过影响大脑中枢神经系统的功能而导致睡眠障碍。
未来的研究可以深入探讨脑-肠互动机制下脑肠肽与原发性失眠之间的作用机制,为失眠的预防和治疗提供新的思路和方法。
这一研究对于揭示脑肠互动与失眠之间的关系具有重要意义,也有望为开发新的失眠治疗方法提供指导和帮助。
【关键词】脑-肠互动机制、脑肠肽、原发性失眠、关联、意义、展望1. 引言1.1 脑-肠互动机制下脑肠肽与原发性失眠关系的探讨脑-肠互动机制是指大脑和肠道之间相互作用的生理过程,这一机制在维持人体的消化功能、情绪调节和认知过程中起着重要作用。
脑肠肽是一类由肠道分泌的多肽物质,包括胃泌素、胰高血糖素和胆固醇激素等,它们能够影响脑部神经递质的释放和神经元的活动。
原发性失眠是指无明显诱因而持续时间较长的失眠,常见于中老年人群,其病因复杂且不完全明确。
患者会出现入睡困难、睡眠浅或易醒等症状,严重影响生活质量和工作效率。
目前研究表明,脑-肠互动机制下脑肠肽与原发性失眠之间存在一定关联。
脑肠肽通过影响大脑神经元的活动,可能影响睡眠调节中枢的功能,导致失眠的发生。
进一步探讨这一关系有助于深入了解失眠的病理生理机制,为失眠的治疗和预防提供新的思路和方法。
具有重要的理论和临床意义,值得进一步研究和探讨。
2. 正文2.1 脑-肠互动机制的概念及作用脑-肠互动机制指的是大脑和肠道之间的相互作用关系,这种相互作用是通过神经、内分泌和免疫系统来实现的。
大脑通过神经传导和化学信号来调节肠道的功能,而肠道也会通过神经末梢和各种肠道激素来影响大脑的功能。
脑-肠互动机制的作用在于维持身体内部的平衡和稳定。
免疫神经调节与炎症反应研究免疫系统在人体中扮演着非常重要的角色,它可以识别并消灭各种入侵体外的病原微生物,并且可以清除体内的垃圾物质和异常细胞。
但是,当免疫系统的调节出现问题时,它就会出现异常反应,导致各种炎症疾病的发生和发展。
因此,探究免疫系统的调节机制,以及免疫系统与神经系统的相互作用,对于炎症反应研究具有重要的意义。
1. 炎症反应的概念炎症反应是免疫系统的一种重要反应方式,在许多疾病中都发挥着重要的作用。
炎症反应的本质是一种复杂的生物学过程,包括细胞因子和化学物质的释放、白细胞浸润、组织细胞的激活和增殖等一系列反应。
炎症反应有利于清除体内的病原微生物和废物物质,并刺激组织修复和愈合。
但是,在一些情况下,炎症反应会过度激活,并导致严重的组织损伤和多种疾病的发生。
2. 神经系统与免疫系统的相互作用神经系统和免疫系统在生理上有着紧密的联系。
神经系统可以通过交感神经和副交感神经的调节,影响免疫系统的功能。
同时,免疫细胞也可以通过神经元的信号传递,影响神经系统的功能。
研究发现,神经系统可以通过分泌神经肽和神经递质的方式,影响免疫系统的调节。
例如,去甲肾上腺素和胆碱能神经递质可以直接作用于免疫细胞,调节其分泌和活性。
此外,神经系统还可以通过对感染刺激的早期反应进行调节,防止免疫系统过度激活。
在炎症反应的过程中,神经系统还可以通过对疼痛和发热等生理反应的调节,减轻患者的不适程度。
3. 免疫神经调节的机制免疫神经调节是指神经系统对免疫系统进行调节的过程,包括神经元和免疫细胞之间的相互作用。
免疫神经调节可以通过直接影响免疫细胞的活性、细胞因子的分泌和细胞增殖等方面,对免疫系统进行调节。
免疫神经调节的机制包括两种类型。
第一种是直接作用型,神经元通过轴突-突触释放神经递质,作用于免疫细胞上的受体,改变其功能和活性。
第二种是反射型,即感受器将感知到的信息传递到中枢神经系统,经过处理后再通过反射路径回到免疫细胞上,改变其功能和活性。
神经、免疫及内分泌系统间的关系第二节神经、免疫及内分泌系统间的关系一、神经、免疫、内分泌系统的特性和共性比较高等动物的机体是由诸多系统的机组合而成的结构和功能性整体。
这些系统可粗略分为二类:一类主要执行着机体的营养、代谢及生死等基本生功能,包括血液循环、呼吸、消化及泌尿生殖等系统;而广泛分布的神经、免疫及内分泌三大系统则起着调节上述各系统的活动,参与机体防御及控制机体的生长和发育等重要作用,从而构成另一类枢纽性系统。
此三大系统除各具有独特而经典的内容外,尚有下述方面可资相互比较。
1.三大系统与种系发生和个体发育以种系发生的观点而言,神经、免疫及内分泌系统的区分和定义是局限于多细胞生物的。
然而这三大系统共同的基本功能,即信息的传递和感受,却可在原核生物中有雏形体现,例如,Stock等的工作表明,大肠杆菌细胞膜上有膜受体蛋白质构成的化学感觉系统,经4个蛋白质成份而将相关信息传入胞内,并借助这些蛋白的磷酸第过程,完成信息的储存记忆和对其的反应,如细菌的化学趋化等过程。
阿米巴滋养体的吞噬活动,既是其摄食方式,亦可视为非特异性免疫的较早范例。
此外,单细胞生物如梨形四膜虫,粗糙链孢霉菌及烟曲霉菌中均含有胰岛素样物质,但其功能意义尚不清楚。
一般变为,神经元最先在二胚层动物水螅的胚层间出现。
这些事实提示,三大系统的种系进化可能是不同步的。
自个体发生的角度而论,末受精鸡卵内即含有胰岛素,而爪蟾卵母细胞中除含有胰岛素及其mRNA外,尚有TGF-β及FGF的mRNA表达,编码TGF-α、TGF-β及PDGF的mRNA亦可在小鼠胚泡中检测出,且着床前的小鼠胚胎中还有胰岛素受体及IGF-I受体的分布。
神经系统的个体形成似晚于免疫和内分泌系统。
神经免疫内泌间的交互影响也有渊远的进化过程,如曼氏裂体血虫中含POMC相关的mRNA,且Mytilus edulis的血细胞可生成脑啡肽并受其影响,这种生物的血淋巴细胞可接受ACTH的调控。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 肠神经系统神经肽对免疫系统的作用 ? 296?圈医兰凼塾堂坌盟o05年7月第32卷第7 肠神经系统神经肽对免疫系统的作用 陈敏综述;罗和生审校 摘要:肠神经系统和免疫系统钉着极为密切的联系.神经肽不仅在畅神经元合成,而且 存肠相关淋巴组织的免疫胞也ff合成淋巴细胞表达大部分神经肽的受体淋巴细 胞,巨噬细胞,肥大细胞和肠上皮细胞都能对这些神经产生应答,并促增生或抗增生的反 应,还能影响细胞因子和免疫球蛋白的合成一些神经肽,特别是胆囊收缩素,促胃泌素 释放肽和神经降压素,似乎rf为闻疾病或胃肠道切除而不能接收肠正常反馈的患者维持 黏膜免疫. 关键词:神经呔;肠神经系统;Hjj捌关淋巴组织;免疫系统 中图分类号:R392文献标识码:A文章编号:1004—2369(2005)07-0296,-04 l肠神经系统(entericnervoussystem, ENS) 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. ENS首先由英国生理学家Langley发现 (1921)并命名为肠神经系统:ENS是胃肠 壁内的自主神经系统,具有独立于大脑而行使 其功能的完整结构.实验证明,一个离体胃或 一 段离体小肠放在含饱和氧的生理溶液中可以 自动收缩达10~20h,并能对电或各种化学刺 激起良好反应,完成胃肠蠕动局部神经反射,说 明胃肠壁内有一个完整的反射装置,从一级感 觉神经元,中间神经元到支配胃肠效应器的运 动神经元,并独立于大脑之外的肠神经系统,称 之为肠脑.胃肠运动功能的神经调l节主要依赖 三个系统即中枢神经,自主神经和肠神经系统: 目前发现人肠神经元的总数达到8~l0亿个, 相当于整个脊髓内所含神经元的总数分为三 种类型的神经元:感觉神经元,中间神经元和运 动神经元.任何在中枢神经系统中发现的突触 联系均可在ENS中看到.ENS神经网络中,具 有大量含有脑肠肽的神经元,对胃肠运动的兴 奋,调节和抑制起重要作用.ENS中主要的兴 奋性递质有乙酰胆碱,速激肽,阿片肽和5一羟 包胺(5一HT)等,主要的抑制性递质为血管活 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 收稿日期:2004436—28;修回日期:2005-0220 作者单位:武汉大学人民压院消化内科,湖北武汉430060 性肠肽和一氧化氨.临床多种胃肠动力障碍性 疾病与肠神经元异常有密切关系3-.ENS内 神经递质的缺乏或过多会引起许多动力障碍性 疾病如贲门失弛缓症,先天性巨结肠和慢性特 发性假性肠梗阻等. 根据其神经递质,肠神经至少有5种类型: ①胆碱能;②肾上腺素能;③五羟色胺能;④一 氨基丁酸能;⑤肽能.有时在一个神经元内可 发现一个以上的肽. 2肠道黏膜免疫系统 肠道黏膜免疫系统即肠相关淋巴组织 (gut—associatedlymphoidtissues,GALT),分为两 大部分:有结构的组织黏膜滤泡和广泛地分布 于黏膜固有层中的弥散淋巴组织J.黏膜滤 泡是免疫应答的传人淋巴区,抗原由此进入 GALT,被抗原呈递细胞捕获,处理和呈递给免 疫活性细胞,诱发免疫应答.弥散淋巴组织是 免疫应答的传出淋巴区,浆细胞和致敏淋巴细 胞通过归巢机制迁移至弥散淋巴组织,抗体和 致敏淋巴组织在此发挥生物学功能.GALT包 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 4文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 括淋巴细胞,位于派尔集合淋巴结表面的特殊 上皮细胞,带有微绒毛的膜细胞,以及肥大细 胞,巨噬细胞和粒细胞等.在消化道黏膜组织
国匿堂型堂0o5年7月第32卷第7 中,淋巴细胞由于成熟状态不同主要聚集在三 个区域,即集合淋巴组织或称派尔集合淋巴结, 固有层(1aminapropria,LP)以及肠系膜淋巴结, 在派尔集合淋巴结被激活的未成熟的T淋巴 细胞和B淋巴细胞移动到肠系膜淋巴结,在那 里成熟增生,并通过胸导管进入血流最后到达 GALT的固有层定居或者是在其它的黏膜相关 淋巴组织定居.淋巴细胞不同的成熟状态会影 响对神经肽和细胞因子的应答.肽能神经纤维 可见与胃肠道免疫细胞紧密联系,有证据显示 肠神经系统能够对人体的免疫应答产生影响. GALT含有70%~80%的人体免疫细胞,也是 人体最大的免疫效应器官. 3胃肠神经肽的合成和分泌 神经肽是肽能神经递质,由神经元产生. 在黏膜下丛神经元发现的神经肽有血管活性肠 肽(vasoactiveintestinalpeptide,VIP),生长抑素 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. (somatostatin,SOM),P物质(substanceP,SP), 神经肽Y(neuropeptideY,NY),甘丙肽和胆囊 收缩素(cholecystokinin,CCK)等,这些肽几 乎都可见于肌间神经丛.另外在肌间神经丛中 尚有蛙皮素(bombesin,BBS),甲硫脑啡肽,前 原一脑啡肽衍生物,亮一脑啡肽和前原强啡肽衍 生物.在神经末梢中还可见到胃泌素(gastrin, Gas),神经降压素(neurotensin,NT),血管紧张 素和d一氨基丁酸或其相关分子.它们储存于 无髓鞘的感觉神经末梢的分泌小泡内.淋巴细 胞,巨噬细胞和肠分泌细胞也能合成其中的一 些神经肽.但是肠上皮细胞却不能合成这些神 经肽. 在这个复杂的系统中,一个单一的神经肽 的分泌要受其他神经肽,神经递质,细胞因子, 激素和药物的影响.在相同的神经元可以发现 几种神经肽.含有生长抑素的神经纤维可以在 派尔集合淋巴结的生发中心发现,在B细胞内 生长抑素含量也很丰富.而含有sP的神经纤 维可以透过T细胞集落.因此,胃肠道免疫细 胞接受肽能神经的直接支配,本身也可以合成 并释放神经肽. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 4胃肠道神经肽的受体 ? 297? 为了直接调节胃肠道免疫系统,神经肽必 须与免疫细胞紧密联系.胃肠神经不仅支配肌 肉,上皮内各种细胞,也支配淋巴细胞,肥大细 胞,浆细胞等免疫细胞.人类的淋巴细胞能表 达除了胃动素(motilin,MOL),神经肽YY(neu— ropeptideYY),促胃泌素释放肽(gastrin—relea— singpeptide,GRP)和蛙皮素以外所有胃肠道神 经肽的受体:神经肽能受体也表达于人类 ? 的嗜中性粒细胞和嗜酸粒细胞,还可见于黏膜 肥大细胞以及大鼠肠道的内皮细胞和上皮细 胞.在周围神经末梢出现神经肽受体表示肠神 经系统和免疫细胞的相互作用是双向的.神经 肽受体的表达依赖细胞分化,一个神经肽刺激 或抑制应答,依赖于靶细胞的活化的程度和状 态.有学者指出VIP的两种受体存在于从鼠科 派尔集合淋巴结分离出的淋巴细胞.VIP的I 型受体表达于T细胞,而Ⅱ型受体仅能在活化 的T细胞发现. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 胃肠道免疫细胞存在神经肽受体,神经肽 影响免疫细胞的增生,分化和功能. 5神经肽对免疫系统的影响 5.1神经肽对细胞增生的影响 尽管降钙素基因相关肽(calcitoningene—re— lated.peptide,CGRP),SOM和VIP是淋巴细胞 增生的主要抑制剂,但它们的效果还依赖于淋 巴细胞和细胞因子的共激活和分化程度. CGRP在10.到10M浓度的范围内,可以抑 制刀豆蛋白A和植物凝集素诱导的鼠科淋巴 结和脾脏T淋巴细胞的增生,并呈剂量依赖 性,但是对脂多糖诱导的B淋巴细胞增生没有 影响.而在10M的浓度时,CGRP通过影响 白介素(IL)一7来抑制前B细胞集落形成和表 面免疫球蛋白的表达.VIP通过减少IL-2合成 和阻断抗CD3刺激的T细胞的IL-4的生成来 减少脾淋巴细胞的增生.VIP还能减少肠固有 层和淋巴结的T辅助细胞和肠系膜淋巴结的T 抑制细胞.SOM也对T细胞增生有抑制作用, 通过抑制活化标志物冽如CD69,CD25,CD28 和CD2来达到抑制作用.神经肽也能影响细 胞的凋亡.VIP通过下调Fasligand的水平来 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 8文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. ? 298? 保护T细胞免受活化诱导的细胞凋亡 其它的一些神经肽,如GRP,P物质,甲硫 脑啡肽等能刺激淋巴细胞增生一在给一只雄性 大鼠注射低于10mg/kg的甲硫恼啡肽14h后 能够刺激脾T细胞和B细胞的增,#,而超过 10mr-/kg的剂量却不能产生增生效聚但是 对受过一整晚束缚的大鼠用10mkg的甲疏 脑啡肽不能达到影响脾T细胞增}i,呵能是通 过应激来活化下丘脑.垂体.肾上睬轴从而抑制 增生.lOM的GRP和l0,1的BBS连同刀 豆蛋白A抑制大鼠脾脏,腋窝淋巴结内的淋巴 细胞增生.这些可能是通过增加lt1巨噬细咆释 放的IL.1所致.还有,P物质能刺激大鼠脾脏, 肠系膜淋巴结和派尔集合淋巴结的T细胞增 殖.实验利用小鼠肠道集合淋巴小结(PP结) 细胞,观察到CGRP能明显抑制刀蛋白A刺 激的PP结T细胞转化作用,其’HTdR参入率 在CGRP为10”mo]/I时,町明显抑制,在 10mol/L时作用最为明显,呈叫的剂量依赖