动物胃肠肽的研究进展
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禽类肠道主要APUD细胞分布及其生理功能的研究进展李启黉;梁薇;陈忠【期刊名称】《海南师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(030)003【摘要】禽类动物肠道中存在许多能够分泌肽类激素的内分泌细胞(Amine Precursor Up-take and Decarboxylation Cells,APUD细胞),主要包括S细胞、G细胞、D细胞、PP细胞、I细胞、L细胞、N细胞、M细胞、K细胞,它们分别释放肠促胰液素、胃泌素和脑啡肽、生长抑素和血管活性肠肽、禽胰多肽、缩胆囊素、肠高血糖素、神经降压素、胃动素、葡萄糖依赖性促胰岛素多肽等相关激素,在禽类动物肠道的营养、消化吸收和免疫功能等方面发挥着重要的作用.对禽类肠道主要APUD细胞的种类、分布及生理功能的研究概况进行综述,为深入研究禽类肠道的生理功能提供参考.【总页数】8页(P261-268)【作者】李启黉;梁薇;陈忠【作者单位】海南师范大学热带动植物生态学省部共建教育部重点实验室,海南海口571158;海南师范大学热带动植物生态学省部共建教育部重点实验室,海南海口571158;海南师范大学热带动植物生态学省部共建教育部重点实验室,海南海口571158【正文语种】中文【中图分类】S831.2【相关文献】1.家养禽类肠道可培养细菌抗生素抗性的种类、数量和分布 [J], 周俊雄;马荣琴;李冬松;田容川;李敏昱;罗艺彬;刘平平;田宝玉2.脂肪型脂肪酸结合蛋白的生理功能及在禽类中的研究进展 [J], 范芮铭;孟博;曹中赞;栾新红3.禽类胃肠道微生太学及竞争性排除制剂的研究进展 [J], 林藩平;陈瑞清4.动物肠道主要神经递质及其受体分布与功能的研究进展 [J], 姜迎娅;陈忠5.APUD系细胞在体内的分布、特性及其肿瘤的研究进展 [J], 郑鹏才因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
42MILK AND MILK PRODUCT牛乳中生物活性肽的研究进展王帅,王青云,粘靖祺,孙健(黑龙江省完达山乳业股份有限公司,哈尔滨 150090)中图分类号:TS252.1 文献标识码:A 文章编号:1004-4264(2021)01-0042-04DOI: 10.19305/ki.11-3009/s.2021.01.010摘 要:牛乳中的蛋白质氨基酸序列里天然含有生物活性肽。
而人体所吸收的蛋白质经过自身消化酶的催化的水解反应也会产生生物活性肽。
这些具有功能作用的肽直接影响人体的许多生理过程,如影响人体行为、胃肠系统、激素调节、免疫反应、神经调节等。
目前,国内外学者已对生物活性肽与不同生理类别的特定生物反应及生物活性肽的应用进行了研究。
例如,从酪蛋白组分中提取的磷酸肽目前被用作膳食和药物补充剂。
由于生物活性肽的抗菌特性,在食品中添加生物活性肽可提高消费者的安全性。
生物活性肽可以作为保健品,为治疗感染或预防疾病提供参考。
本文意在促进对生物活性肽的深入研究及其应用的推广。
关键词:生物活性肽;牛乳;牛乳蛋白;功能性食品收稿日期:2020-08-21作者简介:王帅(1990-),男,工程师,硕士,从事婴幼儿配方食品及乳制品的研究与开发。
牛乳中含有人类所需的重要营养素、免疫保护物质和生物活性成分。
一般来说,牛乳中的主要蛋白质组分包括:α-LA、β-LG、酪蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白、蛋白肽组分(酸溶性磷酸糖蛋白等)和少量乳清蛋白,如转铁蛋白和血清白蛋白。
这些生物活性肽可以通过胃肠道消化作用在人体内产生。
通常,这种功能肽的释放会影响人体的许多生理反应,因为它们具有类似激素的特性。
这些天然蛋白质前体序列也可以在体外通过酶水解产生,因此,可通过各种分离技术从蛋白质水解物中纯化肽并测定其生物活性对其进行研究。
目前,一部分生理活性肽已可以被人工合成。
有相当多的研究表明,许多生物活性肽具有多种功能,并且通常基于一种特定的生物作用而具有共同的结构特征。
猪肠道微生物与机体营养代谢导读营养物质在动物肠道内的代谢影响动物体的健康状况和生产水平。
因此,认识肠道内营养物质的代谢途径是提升动物生产性能的关键。
饲粮中营养物质首先经过动物体的胃肠道被消化吸收,在胃酸、胰蛋白酶、糜蛋白酶等消化酶和相关微生物的作用下被分解,其次再经过肝脏、肾脏的代谢作用,进入到靶细胞中沉积,从而实现畜禽的生长与发育。
猪肠道内栖居着复杂多样、种类繁多的微生物,随着宿主细胞的进化而变化,从而形成动态的微生态平衡。
肠道微生物在畜禽的健康中发挥重要作用,既影响营养物质的消化吸收和能量供给,又调控着动物体的生理机能,并且防治疾病的发生。
本文主要综述了猪肠道微生物对于营养物质代谢的影响与其调控技术。
猪在出生前胃肠道没有细菌,出生24h内,肠道内定植了双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、肠球菌等细菌。
随着日龄的增长,微生物的多样性与丰富度随之提高。
育肥猪肠道内以厌氧菌(双歧杆菌、乳酸菌等)为主,约占99%,少量为需氧菌或兼性厌氧菌。
定植在宿主肠道内的微生物及其代谢产物能够不同程度地影响营养物质的消化、吸收、利用。
同样,不同的膳食水平也会制约着微生物的生长与增殖。
营养物质与微生物之间存在着互作机制,相互影响,共同进化,维持着肠道微生态平衡。
1肠道微生物与蛋白质代谢1.1 肠道微生物对机体蛋白质代谢的影响蛋白质主要在小肠部位被消化吸收,部分未被消化的蛋白质可进入大肠被微生物发酵。
在机体蛋白质的代谢过程中,肠道微生物发挥重要作用。
肠道菌群参与了来源于消化道和内源性蛋白质的代谢,能在一定程度上满足肠上皮细胞对物质与能量需求。
研究表明,肠道微生物具有明显的固氮作用,减少N能量的损失。
这些结果表明肠道微生物能够调控宿主肠道蛋白质的代谢,维持能量平衡,具体的作用机制有待进一步研究。
微生物对不同种类的氨基酸和肽的利用水平不同。
朱伟云等体外研究表明,十二指肠、空肠、回肠肠道微生物对氨基酸的代谢效率不同,赖氨酸、苏氨酸、精氨酸、谷氨酸、亮氨酸的代谢率>90%。
乳源生物活性肽研究进展赵烜影,刘振民,雍靖怡,王国骄,李 楠*(乳业生物技术国家重点实验室,上海乳业生物工程技术研究中心,光明乳业股份有限公司乳业研究院,上海 200436)摘 要:蛋白质是人类健康的重要组成成分,乳蛋白被认为是天然生物活性肽的重要来源。
乳源生物活性肽主要由酪蛋白和乳清蛋白经酶促水解或微生物发酵而来,有助于人类神经、胃肠、心血管和免疫系统发育,在预防癌症、骨质疏松症、高血压和其他健康问题中起着至关重要的作用。
在此背景下,乳源生物活性肽在营养保健品和功能性食品中的应用越来越受到重视。
本文对乳源生物活性肽的生产技术、生物活性进行归纳,并对乳源生物活性肽的生产应用进行展望。
关键词:乳蛋白;多肽;生物活性;乳制品;功能性Progress in Research on Milk-Derived Bioactive PeptidesZHAO Xuanying, LIU Zhenmin, YONG Jingyi, WANG Guojiao, LI Nan *(Shanghai Engineering Research Center of Dairy Biotechnology, State Key Laboratory of Dairy Biotechnology,Dairy Research Institute, Bright Dairy and Food Co. Ltd., Shanghai 200436, China)Abstract: Protein is an important nutrient for human health, and milk protein is considered an important source of natural bioactive peptides. Milk-derived bioactive peptides, mainly derived from casein and whey proteins by enzymatic hydrolysis or microbial fermentation, contribute to the development of human nervous, gastrointestinal, cardiovascular and immune systems and play a vital role in preventing cancer, osteoporosis, high blood pressure and other health problems. In this paper, the application of milk-derived bioactive peptides in nutraceuticals and functional foods has received more and more attention. This article summarizes the production technologies and biological activities of milk-derived bioactive peptides, and provides an outlook on the future production and application of milk-derived bioactive peptides.Keywords: milk protein; peptides; bioactivity; dairy products; functionality DOI:10.15922/ki.jdst.2021.06.010中图分类号:TS201.2 文献标志码:A 文章编号:1671-5187(2021)06-0051-07引文格式:赵烜影, 刘振民, 雍靖怡, 等. 乳源生物活性肽研究进展[J]. 乳业科学与技术, 2021, 44(6): 51-57. DOI:10.15922/ki.jdst.2021.06.010. ZHAO Xuanying, LIU Zhenmin, YONG Jingyi, et al. Progress in research on milk-derived bioactive peptides[J]. Journal of Dairy Science and Technology, 2021, 44(6): 51-57. DOI:10.15922/ki.jdst.2021.06.010. 收稿日期:2021-08-25基金项目:“十三五”国家重点研发计划重点专项(2018YFC1604205);上海乳业生物工程技术研究中心项目(19DZ2281400)第一作者简介:赵烜影(1993—)(ORCID: 0000-0002-0478-2455),女,硕士,研究方向为乳品营养与加工。
针灸对胃肠动力的调节作用研究进展吴玲君1,孙建华2(1.南京中医药大学;2.南京中医药大学附属医院,江苏南京210029)摘要:近年来,由于功能性胃肠病及胃肠动力疾病的发生率越来越高,以及其治疗的局限性,针灸对于胃肠动力的改善作用越来越受到重视,大量文献报道针刺对于胃肠动力异常具有良好的改善作用。
针灸的作用机制一直是人们研究的热点,但至今仍不是十分明确。
对此,笔者就针刺对胃肠动力的影响及其相关机制对近年的文献做一简单的综述。
关键词:针刺;胃肠动力;治疗特点;作用机制针刺对消化系统疾病有着良好的疗效,根据杜元灏等统计的消化系统针灸病谱显示,涉及到针灸治疗的消化系统疾病多达56种,其中膈肌痉挛、腹泻、功能性消化不良等30种疾病为针灸的优势病种[1]。
大量的临床及实验研究证实针刺对胃肠动力障碍性疾病有着令人满意的效果,而对其调节胃肠动力的机制也有了一些新的进展,现综述如下。
1针灸对胃肠动力的影响1.1针刺对胃肠动力的调节具有整体性临床观察和实验研究显示,针灸对胃肠动力具有良好的全面调整作用,它对食道、胃、肠的运动均有影响,同时对胃肠分泌、胃肠电节律以及胃肠免疫也有良性调整作用。
如电针“足三里”穴能显著提高急性胰腺炎患者的胃肠动力,缩短急性胰腺炎患者全结肠及各节段的结肠转运时间(CTT)[2],并能改善胃肠动力障碍大鼠胃、十二指肠运动协调性,效应优于胃肠动力药多潘立酮[3]。
针刺还具有对胃黏膜的保护作用,动物实验研究发现[4 6],针刺足三里还能有效提高胃黏膜血流,减少生长抑素的生成,抑制胃黏膜生长抑素受体基因表达强度,促进黏膜上皮细胞的增殖,加速损伤黏膜的修复,明显降低溃疡模型动物的胃溃疡指数(UI)。
近年来的大量研究发现,针刺足三里穴对外周血中的多种胃肠激素均有调节作用。
周惠芬等研究发现,针刺足三里和照海穴对慢传输便秘模型大鼠的结肠肌电频率与振幅的改变具有双向调整的作用[7]。
针刺足三里、天枢穴还能够提高或促进黏连性肠梗阻大鼠sIgA的合成和分泌,进而增强肠道局部免疫,有效保护肠道黏膜的完整性,对肠黏膜的免疫屏障功能损伤起一定的保护作用[8]。
肠易激综合征动物模型的研究进展肠易激综合征(IBS)是一种功能性肠病,其病因及发病机制尚未完全阐明。
目前临床上的主要治疗原则仍是对症治疗。
关于IBS动物模型的研究有很多,最常用实验动物是大鼠与小鼠。
模型构建方法较多,有物理化学刺激、心理应激、药物致泻、病原体感染、复合方法及其他方法等。
观测指标包括一般情况、肠道敏感性测试、肠道转运功能、病理学检查、相关脑肠肽的检测等。
现在的动物模型大多仅从病理生理机制中的某一方面着手,而IBS的发病机制复杂,诱发因素个体化、多样,因此目前的动物模型均具有不同程度的局限性,还需进一步研究。
本文拟对IBS动物模型研究进展作一综述。
[Abstract] Irritable bowel syndrome (IBS)is a kind of functional bowel disease,and its etiology and pathogenesis has not been fully elucidated. At present,the main treatment principle is still symptomatic therapy. There are a lot of researches on IBS animal model,in which rats and mice are the most commonly animals used. Model construction methods are so many,such as physical and chemical stimulation,psychological stress,drug induced diarrhea,pathogen infection,compound method and others. The observation indexes included general situation,intestinal sensitivity test,intestinal transit function,pathological examination,and the detection of related brain gut peptide. Animal model now proceed only from a certain aspect of pathophysiological mechanism,however the pathogenesis of IBS is complex,inducing factors individual and diversified. So current animal model has limitations to some extent,and need further study. This paper aims to review the research progress on animal model of IBS.[Key words] Irritable bowel syndrome;Animal model;Model construction methods;Observation indexes腸易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是一种功能性肠病,它是以腹痛或腹部不适为特征,并伴有排便习惯或粪便性状的异常。
动物源抗菌肽的研究现状和展望汪以真(浙江大学饲料科学研究所,生物饲料安全与污染防控国家工程实验室,动物分子营养学教育部重点实验室,动物营养与饲料农业部重点开放实验室杭州310058)摘要:动物源抗菌肽是机体先天免疫系统的重要效应分子,因其具有广谱高效抗菌活性、细胞选择性及不易产生耐药性等特点,一直被人们认为是抗生素的理想替代品。
此外,由于动物体自身分泌的抗菌肽远未达到抑制细菌所需浓度,因此其生物学功能不仅局限于抗菌活性。
大量研究表明,抗菌肽不仅具有抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗肿瘤等效果,在体内还表现出抗炎症反应、招募免疫细胞、促进上皮损伤修复、促进细胞吞噬细菌等重要作用。
然而抗菌肽在一些方面的研究尚不透彻或存在争议,如抗菌肽是否存在耐药性以及通过重组表达技术生产的抗菌肽是否能安全有效的应用。
关于抗菌肽的一些生物学功能与分子机制还有待系统深入的研究,如抗菌肽的构效关系、抗菌肽对益生菌的影响、抗菌肽与抗生素的互作效应、抗菌肽的稳定性及其吸收与代谢情况、营养物质调控内源抗菌肽的表达等。
因此本文旨在从动物源抗菌肽的生物学功能、作用机制、稳定性与吸收、表达规律与营养调控、分子改良以及重组表达6大方面进行综述,为研发新型、高效、环保型抗生素替代品提供重要信息和策略。
关键词:抗菌肽;生物学功能;稳定性;表达规律;分子改良;重组表达中图分类号:S816.7抗菌肽,又名宿主防御肽,是机体抵抗外来致病菌侵袭的重要屏障。
成熟抗菌肽一般包含12~100个氨基酸残基,由于其带正电荷、呈两亲性的分子结构,使得其便于与带负电荷的微生物膜或其他细胞靶点相互作用[1]。
人们一直认为抗菌肽具有广谱抗菌、不易产生耐药性、无残留等优点,然而随着对抗菌肽研究的不断深入,人们发现它并不是“万能的”,某些细菌仍然能对抗菌肽产生耐药性,而且某些抗菌肽对动物体内的益生菌也有一定的杀伤作用。
另外,外源抗菌肽的吸收、在动物体内的稳定性以及与抗生素相互影响等都不甚明了。
大腹皮调节胃肠功能的作用机制研究进展作者:蒋菁蓉高崇勇张天洪陈婧钟森来源:《云南中医中药杂志》2016年第09期摘要:大腹皮能有效地促进胃肠运动,为安全、有效的天然植物药,其机制可能与增加胃肠肌间神经丛胆碱能神经分布、调节胃肠肽类激素的分泌、增加迷走神经兴奋性等有关,有待进一步研究证实。
大腹皮是值得深入开发的天然植物药。
关键词:大腹皮;胃肠功能;肠道内毒素移位;综述中图分类号:R28文献标志码:A文章编号:1007-2349(2016)09-0098-02胃肠道运动是消化系统最中要的生理功能之一[1]。
胃肠运动功能障碍性疾病,如功能性消化不良、肠易激综合征、消化道溃疡、胃食管反流等疾病均可能引起腹胀、腹泻、恶心、呕吐等症状,严重影响患者生活质量。
促进胃肠动力药物是目前主要的措施,目前临床上常用的包括多巴胺受体拮抗剂如胃复安、多潘立酮,5- HT4受体激动剂如西沙比利、莫沙比利,前列腺素E1类似物如米索前列醇等,这些药物均存在不同程度的副作用[2]。
中医药是巨大的宝库,近年来,随着深入的研究,发现一些中药对胃肠动力具有不同程度的促进作用。
王贺玲等[3]通过10种理气药研究发现大腹皮、陈皮和砂仁的促进胃排空及肠道传输的作用。
本文就大腹皮对胃肠功能的影响及其机制综述如下。
1大腹皮的化学成份大腹皮为棕榈科槟榔(Areca catechu L)的干燥果皮,又名槟榔衣、腹皮,原产于东南亚及我国广东、云南等省。
大腹皮味辛,性微温,归脾、胃、大肠、小肠经,具有下气宽中、利水消肿的功效,临床用于治疗湿阻气滞、胸腹胀闷等[4]。
大腹皮的主要化学成分包括:大腹皮中槟榔碱、槟榔次碱、去甲槟榔碱和去甲槟榔次碱、芳香族化合物、酮羰基化合物、有机酸类化合物等[5~6]。
2大腹皮对胃肠功能的作用机制21增加胃肠肌间神经丛胆碱能神经分布胆碱能神经元是肠神经系统内数目最多的神经元[7],胆碱能神经元释放乙酰胆碱(Ach)可兴奋胃肠平滑肌并产生强烈的收缩[8],且能浓度依赖的诱导胃肠平滑肌的收缩运动。
动物胃肠肽的研究进展 胃肠肽(gut peptide or gastrointestinal peptide)是指神经组织及内分泌组织所产生和释放,并起着循环激素及(或)局部调节肽和(或)神经递质作用的活性肽类物质[1]。胃肠肽主要由胃肠道的物理或营养刺激而产生,起自分泌、旁分泌和神经分泌调节信号的作用。多种胃肠肽同时在中枢神经系统内起作用,被称为脑肠肽,是中枢神经系统和胃肠道代谢信息反馈的通道[2]。近年来的研究发现,胃肠肽不仅参与动物机体对摄食和营养摄取等活动的调控,而且还参与胃肠酶分泌,消化道运动,胰腺等消化腺体的生长及分泌,血糖调节,免疫活动调节,休克保护,癌症细胞的发育调节等一系列重要功能的调节和控制,因而已成为动物生理代谢及信号传递途径领域新的研究热点,本文就动物胃肠肽的研究历史、主要类型、结构、功能及对性成熟影响等方面的研究进展进行综述。 1 胃肠肽的研究历史及其概述
1.1 胃肠肽的定义和发现 促胰腺素(secretin)是第一种被发现的胃肠肽,于1902年由Bayliss W M 和Starling E H 于胰腺中发现[3]。Yehuda Handelsman 和 Daniel Portel 指出此发现不仅是胃肠肽研究的起点,同时也是整个内分泌学的开端[4]。随着技术的不断进步,二十世纪六十年代以来,大量胃肠肽先后被发现。二十世纪六十年代,胃泌素[5]和分泌素[6]几乎同时被纯化,开启了内分泌生化时代的大门。到目前为止,已经发现了40余种胃肠肽[4],胃肠肽的研究在内分泌学研究方面占据了重要地位。 1.2 胃肠肽的基本特征 胃肠肽由胃肠道不同细胞分泌,相互之间结构和功能差异较大。但是大多数胃肠肽都有一些共同的特征:(1)胃肠肽的生化基础不随组织变化而变化,因此胃肠肽在不同部位的受体及作用机制都是相同的;(2)胃肠肽往往以多种形式存在,更小、更有活性的形式包含在更大且更稳定但活性更低的形式之内。不同胃肠肽可能具有相同的肽链特征,但是却不能说明其是否有相同的起源或者只是趋同演化的效应;(3)所有胃肠肽基底水平都很低(<100pg/mL),通常是由大分子前体形态存在。其前体浓度较高,活性较低,在相关刺激的作用下胃肠肽活性浓度可从基底水平提高1-4倍;(4)局部旁分泌剂可以影响胃肠肽的释放(如铃蟾肽刺激胃泌素、胆囊收缩素、胰多肽和胰高血糖素分泌;而生长激素抑制素能抑制几乎所有种类的胃肠肽释放),这些旁分泌剂也可以以同样的方式直接作用于目标组织;(5)胃肠道内分泌细胞既分泌胃肠肽入血,也分泌其进入肠道,肠道分泌的作用不甚明了,可能是用来调节黏膜发育;(6)不同胃肠肽往往对中枢或外周神经系统或者胃肠道受体起相同类型的作用,用以增效彼此的反应。此时阻断某一个胃肠肽的反应即可阻断所有其他激素的反应。胃肠肽的作用分神经介导的反应和体液介导的反应,其中神经介导的反应随作用对象不同而有很大差别,对肠道的刺激作用相当明显,而对肝脏则几乎没有任何作用;(7)尽管肾脏内有某些使特定胃肠肽失活的酶,但大多数的胃肠肽是在毛细血管床上非特异性分解而失活的;(8)很多胃肠肽也作为神经递质而存在,如脑啡肽,血管活性肠肽和胃泌素[7]。 1.3 胃肠肽的主要种类 胃肠肽主要由胃肠道(主要是胃和小肠)及其附属腺体分泌。已知的胃肠肽主要有胆囊收缩素(cholecystokinin , CCK)、胃促生长素(ghrelin , GRL)、胃泌瘦素(gastric lep-tin, gastric LPT)、酪酪肽(peptide tyrosine-tyrosine , PYY)、胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1 , GLP-1)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide , VIP)、胃泌素(gastrin)、淀粉不溶素(amylin)、胃泌酸调节素(oxyntomodulin)[4]、胰多肽(pancreatic poly-peptide , PP)[8]、胃泌素抑制素(gastric inhibitory peptide , GIP)[9]、以及胃泌素释放素(gastric releasing peptide,GRP)[10]等。表1.1是目前发现的主要胃肠肽的种类及其分泌部位: 表1.1 几种常见的胃肠肽及其分 1.4 胃肠肽分泌与摄食及营养的关系 胃肠肽的基本职能是调节食物摄取,从而达到体内营养与能量的平衡。其基本过程是食物与胃肠道接触后,引起胃肠肽类激素释放,通过血液循环进入脑内,通过调节脑内相关摄食中枢活动影响摄食。在脑内,下丘脑弓状核是外围代谢信号调控中枢,而脑干孤束核则是这些信号的主要通路[11]。脑内本身就有调节食欲行为的相关激素,如神经肽Y(melanocyte stimulating hormone , NPY)、刺鼠基因相关蛋白(agoutigene-related protein , AgRP)及食欲素(orexin)等刺激信号,阿黑皮素原(pro-opiomelanocortin , POMC)及α-黑素皮质激素(α-melanocyte stimulating hor-mone ,α-MSN)等抑制信号,这些激素都能接受胃肠肽信号,从而调节摄食带来的满足感[11]。在接受刺激分泌胃肠肽过程中,胃主要是接受机械刺激,通过食物对胃的扩张作用促使相关激素的分泌[12],在胃内放置气球等非营养物质也能达到类似的效果。原因可能是胃本身是一个食物计量容器,靠食物与胃的机械作用最终确定食量,但是胃内压和胃的实际容积对食物摄取量几乎没有影响[13]。而肠道胃肠肽激素的分泌和满足信号的产生则主要是由营养物质的吸收而诱导的,且肠道释放的多肽激素大多可以延缓胃排空,形成长期满足,降低摄食[12]。如在肠道内有一种被称为“回肠刹车”的机制,即在远端小肠被浸入营养物质中时,将大大降低摄食量[14]。具体体现在在回肠中,脂肪和糖类刺激肠粘膜,激活“回肠刹车”,有效地抑制胃排空和小肠运输,抑制胃酸、胰腺酶和胆汁酸的分泌[12],抑制摄食,从而降低能量摄入。“回肠刹车”是两种胃肠肽PYY和GLP-1共同介导的结果[15]。胃肠肽通过这种精确的调节控制机制,增加或者减少食物的摄取量,从而构成体内能量平衡调控的重要一环[12]。有一种被称为胃肠搭桥术的手术,由于其能降低体内 ghrelin 浓度,提高PYY浓度,因此能有效地降低食欲,减轻体重,而没有任何副作用[8],胃肠肽的作用正是这种手术能够发挥其效果的根本原因。 2 主要胃肠肽的结构和功能
2.1 胆囊收缩素 2.1.1 定义 胆囊收缩素(cholecystokinin , CCK)是Mutt和Jorpes于1968年发现的一种能促进胆囊收缩和胰腺酶分泌的肽类激素[16]。最早被发现的胆囊收缩素活性形态为CCK-33,随着研究的深入,人们逐渐发现了胆囊收缩素其他的活性形态。胆囊收缩素主要由小肠内分泌I-细胞合并分泌,另外在垂体中也有合成,肾上腺髓质中也有少量胆囊收缩素合成。在胃肠道中,胆囊收缩素主要是作为一种胃肠肽,而在脑内,胆囊收缩素作为一种神经递质而广泛分布,胆囊收缩素是脑中最为丰富的一种肽类激素[16]。 2.1.2 结构 人类编码胆囊收缩素的基因位于3号染色体上,拥有一个较小的内含子和另一个较大的内含子;拥有三个外显子,但是第一个外显子不编码氨基酸序列。胆囊收缩素基因没有明显的特殊结构域。 胆囊收缩素所有形态都是同一条mRNA翻译的产物。这条mRNA拥有750个碱基,其中348个碱基是多肽编码序列,编码115个氨基酸残基序列。 这115个氨基酸残基组成了胆囊收缩素前体序列,其中前20个氨基酸残基组成其信号肽序列,紧接着信号肽的是一个在不同物种之间差异很大的区域,而从第58个氨基酸残基开始是具有生物活性的胆囊收缩素成熟肽序列,这一部分的序列变异较小,成熟肽序列之后是酰胺化信号等翻译后成熟信号。 成熟的胆囊收缩素是一组拥有相同C-端末端的多肽,其末端为一个α-酰胺化和O-硫酸化的七肽保守序列。此序列在不同物种之间差异极小,在人类中,此序列是-Tyr(SO4)–Met–Gly–Trp–Met–Asp–Phe–NH2[16]。 尽管C-端序列类似,胆囊收缩素却因其拼接长度不同而有CCK-5、CCK-22、CCK-33、CCK-58、CCK-83等不同活性形式。其中CCK-8、CCK-22、CCK-33、CCK-58是人体内胆囊收缩素主要的活性形式,其他形式或存在于其他物种中[16]。不同的多肽序列之间的功能差异较小,主要是活性大小和半衰期的差异。其中在人体内以CCK-8的活性更高,而CCK-33及CCK-58 的半衰期更长。这些差异的原因可能是由于较短的序列更有利于活性中心与受体结合,而较长的序列则由于形成了稳定的三级结构等因素的影响而在生物体内有更高的稳定性[17]。 图2.1 胆囊收缩素及其相近多台的保守区域 在生物体内,类似胆囊收缩素C-端结构的多肽还有很多,它们属于一个被称为胃泌素/胆囊收缩素超家族的多肽家族中,如上图2.1是此超家族的一些代表性多肽[16]。 2.1.3 受体 一般来说,胆囊收缩素在生物体内主要有两种类型的受体,分别被称为CCKA和CCKB。CCKA受体,又被称为食欲的胆囊收缩素受体,介导胆囊收缩,奥狄括约肌松弛,胰腺的生长和胰腺的酶分泌,延迟胃排空以及抑制胃酸分泌。其通过结合酰胺化的位点和硫酸化的位点识别胆囊收缩素,选择性较强,只与胆囊收缩素结合[16]。CCKA主要分布在肠神经元,迷走神经传入单元,脑区和胰腺上[18]。而CCKB受体,被称为大脑的胆囊收缩素受体,主要在脑中表达,其选择性较差,会结合非硫酸化的胆囊收缩素受体以及胃泌素以及其他同族多肽的 C-端片段,因此是胆囊收缩素和胃泌素的共同受体[16]。CCKB受体主要分布在脑内,迷走神经传入神经单元,同时,在胃内也有发现[18],主要在胆囊收缩素的神经递质作用中发挥受体作用。 2.1.4 主要功能 调节摄食