動(dòng)物胃腸肽的研究進(jìn)展

1、動(dòng)物胃腸肽的研究進(jìn)展胃腸肽(gut peptide or gastrointestinal peptide)是指神經(jīng)組織及內(nèi)分泌組織所產(chǎn)生和釋放，并起著循環(huán)激素及（或）局部調(diào)節(jié)肽和（或）神經(jīng)遞質(zhì)作用的活性肽類物質(zhì)1。胃腸肽主要由胃腸道的物理或營養(yǎng)刺激而產(chǎn)生，起自分泌、旁分泌和神經(jīng)分泌調(diào)節(jié)信號(hào)的作用。多種胃腸肽同時(shí)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)起作用，被稱為腦腸肽，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道代謝信息反饋的通道2。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，胃腸肽不僅參與動(dòng)物機(jī)體對(duì)攝食和營養(yǎng)攝取等活動(dòng)的調(diào)控，而且還參與胃腸酶分泌，消化道運(yùn)動(dòng)，胰腺等消化腺體的生長(zhǎng)及分泌，血糖調(diào)節(jié)，免疫活動(dòng)調(diào)節(jié)，休克保護(hù)，癌癥細(xì)胞的發(fā)育調(diào)節(jié)等一系列重要功能的調(diào)

2、節(jié)和控制，因而已成為動(dòng)物生理代謝及信號(hào)傳遞途徑領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)，本文就動(dòng)物胃腸肽的研究歷史、主要類型、結(jié)構(gòu)、功能及對(duì)性成熟影響等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。1 胃腸肽的研究歷史及其概述1.1 胃腸肽的定義和發(fā)現(xiàn)促胰腺素(secretin)是第一種被發(fā)現(xiàn)的胃腸肽，于1902年由Bayliss W M 和Starling E H 于胰腺中發(fā)現(xiàn)3。Yehuda Handelsman 和 Daniel Portel 指出此發(fā)現(xiàn)不僅是胃腸肽研究的起點(diǎn)，同時(shí)也是整個(gè)內(nèi)分泌學(xué)的開端4。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，二十世紀(jì)六十年代以來，大量胃腸肽先后被發(fā)現(xiàn)。二十世紀(jì)六十年代，胃泌素5和分泌素6幾乎同時(shí)被純化，開啟了內(nèi)分泌

3、生化時(shí)代的大門。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了40余種胃腸肽4，胃腸肽的研究在內(nèi)分泌學(xué)研究方面占據(jù)了重要地位。1.2 胃腸肽的基本特征胃腸肽由胃腸道不同細(xì)胞分泌，相互之間結(jié)構(gòu)和功能差異較大。但是大多數(shù)胃腸肽都有一些共同的特征：(1)胃腸肽的生化基礎(chǔ)不隨組織變化而變化，因此胃腸肽在不同部位的受體及作用機(jī)制都是相同的；(2)胃腸肽往往以多種形式存在，更小、更有活性的形式包含在更大且更穩(wěn)定但活性更低的形式之內(nèi)。不同胃腸肽可能具有相同的肽鏈特征，但是卻不能說明其是否有相同的起源或者只是趨同演化的效應(yīng)；(3)所有胃腸肽基底水平都很低(<100pg/mL)，通常是由大分子前體形態(tài)存在。其前體濃度較高，活性較

4、低，在相關(guān)刺激的作用下胃腸肽活性濃度可從基底水平提高1-4倍；(4)局部旁分泌劑可以影響胃腸肽的釋放(如鈴蟾肽刺激胃泌素、膽囊收縮素、胰多肽和胰高血糖素分泌；而生長(zhǎng)激素抑制素能抑制幾乎所有種類的胃腸肽釋放)，這些旁分泌劑也可以以同樣的方式直接作用于目標(biāo)組織；(5)胃腸道內(nèi)分泌細(xì)胞既分泌胃腸肽入血，也分泌其進(jìn)入腸道，腸道分泌的作用不甚明了，可能是用來調(diào)節(jié)黏膜發(fā)育；(6)不同胃腸肽往往對(duì)中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)或者胃腸道受體起相同類型的作用，用以增效彼此的反應(yīng)。此時(shí)阻斷某一個(gè)胃腸肽的反應(yīng)即可阻斷所有其他激素的反應(yīng)。胃腸肽的作用分神經(jīng)介導(dǎo)的反應(yīng)和體液介導(dǎo)的反應(yīng)，其中神經(jīng)介導(dǎo)的反應(yīng)隨作用對(duì)象不同而有很大差別

5、，對(duì)腸道的刺激作用相當(dāng)明顯，而對(duì)肝臟則幾乎沒有任何作用；(7)盡管腎臟內(nèi)有某些使特定胃腸肽失活的酶，但大多數(shù)的胃腸肽是在毛細(xì)血管床上非特異性分解而失活的；(8)很多胃腸肽也作為神經(jīng)遞質(zhì)而存在，如腦啡肽，血管活性腸肽和胃泌素7。1.3 胃腸肽的主要種類胃腸肽主要由胃腸道(主要是胃和小腸)及其附屬腺體分泌。已知的胃腸肽主要有膽囊收縮素(cholecystokinin , CCK)、胃促生長(zhǎng)素(ghrelin , GRL)、胃泌瘦素(gastric lep-tin, gastric LPT)、酪酪肽(peptide tyrosine-tyrosine , PYY)、胰高血糖素樣肽-1(glucago

6、n-like peptide-1 , GLP-1)、血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide , VIP)、胃泌素(gastrin)、淀粉不溶素(amylin)、胃泌酸調(diào)節(jié)素(oxyntomodulin)4、胰多肽(pancreatic poly-peptide , PP)8、胃泌素抑制素(gastric inhibitory peptide , GIP)9、以及胃泌素釋放素(gastric releasing peptide,GRP)10等。表1.1是目前發(fā)現(xiàn)的主要胃腸肽的種類及其分泌部位：表1.1 幾種常見的胃腸肽及其分1.4 胃腸肽分泌與攝食及營養(yǎng)的關(guān)系胃

7、腸肽的基本職能是調(diào)節(jié)食物攝取，從而達(dá)到體內(nèi)營養(yǎng)與能量的平衡。其基本過程是食物與胃腸道接觸后，引起胃腸肽類激素釋放，通過血液循環(huán)進(jìn)入腦內(nèi)，通過調(diào)節(jié)腦內(nèi)相關(guān)攝食中樞活動(dòng)影響攝食。在腦內(nèi)，下丘腦弓狀核是外圍代謝信號(hào)調(diào)控中樞，而腦干孤束核則是這些信號(hào)的主要通路11。腦內(nèi)本身就有調(diào)節(jié)食欲行為的相關(guān)激素，如神經(jīng)肽Y(melanocyte stimulating hormone , NPY)、刺鼠基因相關(guān)蛋白(agoutigene-related protein , AgRP)及食欲素(orexin)等刺激信號(hào)，阿黑皮素原(pro-opiomelanocortin , POMC)及-黑素皮質(zhì)激素(-mela

8、nocyte stimulating hor-mone ,-MSN)等抑制信號(hào)，這些激素都能接受胃腸肽信號(hào)，從而調(diào)節(jié)攝食帶來的滿足感11。在接受刺激分泌胃腸肽過程中，胃主要是接受機(jī)械刺激，通過食物對(duì)胃的擴(kuò)張作用促使相關(guān)激素的分泌12，在胃內(nèi)放置氣球等非營養(yǎng)物質(zhì)也能達(dá)到類似的效果。原因可能是胃本身是一個(gè)食物計(jì)量容器，靠食物與胃的機(jī)械作用最終確定食量，但是胃內(nèi)壓和胃的實(shí)際容積對(duì)食物攝取量幾乎沒有影響13。而腸道胃腸肽激素的分泌和滿足信號(hào)的產(chǎn)生則主要是由營養(yǎng)物質(zhì)的吸收而誘導(dǎo)的，且腸道釋放的多肽激素大多可以延緩胃排空，形成長(zhǎng)期滿足，降低攝食12。如在腸道內(nèi)有一種被稱為“回腸剎車”的機(jī)制，即在遠(yuǎn)端小腸被

9、浸入營養(yǎng)物質(zhì)中時(shí)，將大大降低攝食量14。具體體現(xiàn)在在回腸中，脂肪和糖類刺激腸粘膜，激活“回腸剎車”，有效地抑制胃排空和小腸運(yùn)輸，抑制胃酸、胰腺酶和膽汁酸的分泌12，抑制攝食，從而降低能量攝入?！盎啬c剎車”是兩種胃腸肽PYY和GLP-1共同介導(dǎo)的結(jié)果15。胃腸肽通過這種精確的調(diào)節(jié)控制機(jī)制，增加或者減少食物的攝取量，從而構(gòu)成體內(nèi)能量平衡調(diào)控的重要一環(huán)12。有一種被稱為胃腸搭橋術(shù)的手術(shù)，由于其能降低體內(nèi) ghrelin 濃度，提高PYY濃度，因此能有效地降低食欲，減輕體重，而沒有任何副作用8，胃腸肽的作用正是這種手術(shù)能夠發(fā)揮其效果的根本原因。2 主要胃腸肽的結(jié)構(gòu)和功能2.1 膽囊收縮素2.1.1 定

10、義膽囊收縮素(cholecystokinin , CCK)是Mutt和Jorpes于1968年發(fā)現(xiàn)的一種能促進(jìn)膽囊收縮和胰腺酶分泌的肽類激素16。最早被發(fā)現(xiàn)的膽囊收縮素活性形態(tài)為CCK-33，隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了膽囊收縮素其他的活性形態(tài)。膽囊收縮素主要由小腸內(nèi)分泌I-細(xì)胞合并分泌，另外在垂體中也有合成，腎上腺髓質(zhì)中也有少量膽囊收縮素合成。在胃腸道中，膽囊收縮素主要是作為一種胃腸肽，而在腦內(nèi)，膽囊收縮素作為一種神經(jīng)遞質(zhì)而廣泛分布，膽囊收縮素是腦中最為豐富的一種肽類激素16。2.1.2 結(jié)構(gòu)人類編碼膽囊收縮素的基因位于3號(hào)染色體上，擁有一個(gè)較小的內(nèi)含子和另一個(gè)較大的內(nèi)含子；擁有三個(gè)外顯子

11、，但是第一個(gè)外顯子不編碼氨基酸序列。膽囊收縮素基因沒有明顯的特殊結(jié)構(gòu)域。膽囊收縮素所有形態(tài)都是同一條mRNA翻譯的產(chǎn)物。這條mRNA擁有750個(gè)堿基，其中348個(gè)堿基是多肽編碼序列，編碼115個(gè)氨基酸殘基序列。這115個(gè)氨基酸殘基組成了膽囊收縮素前體序列，其中前20個(gè)氨基酸殘基組成其信號(hào)肽序列，緊接著信號(hào)肽的是一個(gè)在不同物種之間差異很大的區(qū)域，而從第58個(gè)氨基酸殘基開始是具有生物活性的膽囊收縮素成熟肽序列，這一部分的序列變異較小，成熟肽序列之后是酰胺化信號(hào)等翻譯后成熟信號(hào)。成熟的膽囊收縮素是一組擁有相同C-端末端的多肽，其末端為一個(gè)-酰胺化和O-硫酸化的七肽保守序列。此序列在不同物種之間差異極

12、小，在人類中，此序列是-Tyr(SO4)MetGlyTrpMetAspPheNH216。盡管C-端序列類似，膽囊收縮素卻因其拼接長(zhǎng)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是人體內(nèi)膽囊收縮素主要的活性形式，其他形式或存在于其他物種中16。不同的多肽序列之間的功能差異較小，主要是活性大小和半衰期的差異。其中在人體內(nèi)以CCK-8的活性更高，而CCK-33及CCK-58 的半衰期更長(zhǎng)。這些差異的原因可能是由于較短的序列更有利于活性中心與受體結(jié)合，而較長(zhǎng)的序列則由于形成了穩(wěn)定的三級(jí)結(jié)構(gòu)等因素的影響

13、而在生物體內(nèi)有更高的穩(wěn)定性17。圖2.1 膽囊收縮素及其相近多臺(tái)的保守區(qū)域在生物體內(nèi)，類似膽囊收縮素C-端結(jié)構(gòu)的多肽還有很多，它們屬于一個(gè)被稱為胃泌素/膽囊收縮素超家族的多肽家族中，如上圖2.1是此超家族的一些代表性多肽16。2.1.3 受體一般來說，膽囊收縮素在生物體內(nèi)主要有兩種類型的受體，分別被稱為CCKA和CCKB。CCKA受體，又被稱為食欲的膽囊收縮素受體，介導(dǎo)膽囊收縮，奧狄括約肌松弛，胰腺的生長(zhǎng)和胰腺的酶分泌，延遲胃排空以及抑制胃酸分泌。其通過結(jié)合酰胺化的位點(diǎn)和硫酸化的位點(diǎn)識(shí)別膽囊收縮素，選擇性較強(qiáng)，只與膽囊收縮素結(jié)合16。CCKA主要分布在腸神經(jīng)元，迷走神經(jīng)傳入單元，腦區(qū)和胰腺上1

14、8。而CCKB受體，被稱為大腦的膽囊收縮素受體，主要在腦中表達(dá)，其選擇性較差，會(huì)結(jié)合非硫酸化的膽囊收縮素受體以及胃泌素以及其他同族多肽的 C-端片段，因此是膽囊收縮素和胃泌素的共同受體16。CCKB受體主要分布在腦內(nèi)，迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)單元，同時(shí)，在胃內(nèi)也有發(fā)現(xiàn)18，主要在膽囊收縮素的神經(jīng)遞質(zhì)作用中發(fā)揮受體作用。2.1.4 主要功能調(diào)節(jié)攝食膽囊收縮素與食欲調(diào)節(jié)的研究開始于1973年，Gibbs et al.發(fā)現(xiàn)外源注入膽囊收縮素可以劑量依賴性地抑制食物獲取16，此后隨著研究的不斷深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到膽囊收縮素是一種典型的抑制食欲多肽，也被稱為滿足肽18。膽囊收縮素對(duì)食欲的調(diào)控是在生理劑量?jī)?nèi)發(fā)生的

15、，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于藥理劑量18。作為一種典型的滿足肽，膽囊收縮素既可以產(chǎn)生短期飽腹感，又可以產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)，降低食物獲取，以此來平衡食物獲取和體重穩(wěn)定之間的矛盾18。膽囊收縮素降低食欲的作用依賴于完整的迷走神經(jīng)系統(tǒng)19，迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)被阻斷后，膽囊收縮素對(duì)食欲的抑制作用消失。膽囊收縮素介導(dǎo)的抑制食欲信號(hào)通過胃內(nèi)的受體傳入迷走神經(jīng)傳入纖維，通過孤束核和最后區(qū)，作用于下丘腦的食欲調(diào)節(jié)中樞，從而起到抑制食欲的作用16。在整個(gè)調(diào)節(jié)過程中有中樞皮質(zhì)素系統(tǒng)的參與和調(diào)節(jié)18。膽囊收縮素對(duì)食欲的影響在使用競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑處理后消失20。膽囊收縮素受體缺乏的OLETF(Otsuka Long-Evans Tokushima

16、 Fatty)大鼠表現(xiàn)出明顯的貪食和肥胖癥狀，且對(duì)外源的膽囊收縮素注入不敏感20。研究表明，膽囊收縮素和瘦素都能降低動(dòng)物對(duì)甜味的口感20，另外膽囊收縮素還能引發(fā)條件性味覺厭惡，甚至引起胃部不適21。這些作用都能增強(qiáng)其對(duì)攝食的抑制效果。在魚體內(nèi)，膽囊收縮素同樣可以發(fā)揮抑制食欲的作用。如在硬骨魚中膽囊收縮素能夠誘導(dǎo)膽囊收縮，延緩胃排空以及增加腸蠕動(dòng)22。攝食后金魚腦內(nèi)膽囊收縮素含量升高，在黃鰭短須石首魚幽門盲囊中也出現(xiàn)類似的現(xiàn)象23。無論是在腦內(nèi)還是在外周注射膽囊收縮素都能降低金魚攝食量，投喂膽囊收縮素降低黑鱸的食量22。刺激消化道肌肉運(yùn)動(dòng)膽囊收縮素對(duì)消化道很多肌肉運(yùn)動(dòng)都有調(diào)節(jié)作用。首先，膽囊收縮

17、素對(duì)膽囊排空有刺激作用，是刺激膽囊排空和膽汁分泌的最強(qiáng)信號(hào)。膽囊肌肉中有 CCKA受體，能根據(jù)血漿中膽囊收縮素的濃度介導(dǎo)膽囊肌肉收縮的力度16。由膽囊收縮素引發(fā)的膽囊不正常收縮可能引發(fā)膽囊結(jié)石24。此外，膽囊收縮素還能通過松弛總膽管括約肌和奧狄括約肌介導(dǎo)膽汁進(jìn)入十二指腸16。除了對(duì)膽囊肌肉的支配，膽囊收縮素還能通過對(duì)胃、小腸、結(jié)腸運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的支配來影響胃腸道運(yùn)動(dòng)。膽囊收縮素對(duì)胃運(yùn)動(dòng)的支配因物種而異，如對(duì)人、狗及負(fù)鼠的作用是松弛近端胃/刺激幽門括約肌從而延緩胃排空。膽囊收縮素對(duì)胃運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)非常復(fù)雜，神經(jīng)介導(dǎo)和非神經(jīng)介導(dǎo)的因素都存在，因此，很難說膽囊收縮素對(duì)某一物種的胃運(yùn)動(dòng)起什么作用16。而其對(duì)對(duì)小

18、腸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)則非常簡(jiǎn)單，是通過腸神經(jīng)元支配的，作用是增加腸道運(yùn)動(dòng)，減少食物停留時(shí)間，使用膽囊收縮素對(duì)小腸末端刺激時(shí)所產(chǎn)生的此效果最為強(qiáng)烈16。促進(jìn)胰腺發(fā)育和調(diào)節(jié)胰腺分泌膽囊收縮素能增加胰腺重量和胰腺酶釋放量，伴隨著重碳酸鹽和蛋白質(zhì)釋放量的大增16。膽囊收縮素和碳酸膽堿(CCh)均能增加小鼠胰腺腺泡細(xì)胞肽鏈的延伸，胰腺腺泡細(xì)胞是胰腺內(nèi)主要的內(nèi)分泌細(xì)胞。此作用可能與兩種物質(zhì)對(duì)真核細(xì)胞延伸因子eEF2 Thr56去磷酸化及其激酶eEF2K Ser366磷酸化的誘導(dǎo)有關(guān)25。關(guān)于膽囊收縮素和胰腺酶的分泌關(guān)系已經(jīng)有很多研究，膽囊收縮素對(duì)大部分胰酶的分泌都有調(diào)節(jié)作用，如堿性磷酸酶、二糖酶及腸激酶等。特別是

19、膽囊收縮素對(duì)胰腺分泌的消化酶有強(qiáng)烈的促分泌作用，如其能增加胰淀粉酶、胰凝乳蛋白酶及胰蛋白酶等的合成。此外，膽囊收縮素還有促進(jìn)胰島素和胰高血糖素分泌的作用16。此外，膽囊收縮素還有刺激膽管上皮細(xì)胞泌鹽，調(diào)節(jié)胃酸分泌、調(diào)節(jié)小腸血流量、抑制休克及休克保護(hù)、治療白內(nèi)障等多方面作用16。2.2 胃促生長(zhǎng)素2.2.1 定義胃促生長(zhǎng)素(ghrelin , GRL)是Kojima等人于1999年發(fā)現(xiàn)的一種28肽，因其為生長(zhǎng)激素促分泌素(Growth hormone secretagogue)受體的天然內(nèi)源配體，因此命名為胃促生長(zhǎng)素26。其發(fā)現(xiàn)得益于孤兒受體策略的使用，所謂孤兒受體策略是指在僅知道G蛋白偶聯(lián)受體

20、(G Protein-Coupled Receptor,GPCR)基因序列的情況下，用高通量的方法分離出相應(yīng)天然配體的一種方法27。胃促生長(zhǎng)素主要由胃腸道X/A樣細(xì)胞合成分泌，血液中的胃促生長(zhǎng)素2/3來自于胃，另外約1/3來自于腸28。胃組織中的胃促生長(zhǎng)素的含量最高，約占全身的20%29。胃促生長(zhǎng)素主要分布于下丘腦弓狀核、腦干、垂體、胃、腸、胰、腎、肺、卵巢、睪丸、胎盤、甲狀腺、淋巴組織等，胃促生長(zhǎng)素的廣泛分布提示其有自分泌或者旁分泌的作用28。2.2.2 結(jié)構(gòu)人胃促生長(zhǎng)素基因定位于3號(hào)染色體短臂，擁有4個(gè)外顯子及3個(gè)內(nèi)含子，長(zhǎng)度為5,199bp30。四個(gè)外顯子共同編碼mRNA，翻譯產(chǎn)生117

21、個(gè)氨基酸殘基的被稱為前胃促生長(zhǎng)素原(preproghrelin)的前體多肽31。前胃促生長(zhǎng)素原的117個(gè)氨基酸殘基中，N-端的23個(gè)氨基酸殘基為其信號(hào)肽序列，第24位至第52位的28個(gè)氨基酸為胃促生長(zhǎng)素成熟肽序列，而C-端的脯氨酸-精氨酸(Pro-Arg , P-R)結(jié)構(gòu)為其識(shí)別部位26。成熟的胃促生長(zhǎng)素是由28個(gè)氨基酸殘基組成的多肽序列，N-端的5個(gè)氨基酸殘基是其最小的疏水中心，也是其活性中心，其活性與完整的胃促生長(zhǎng)素基本相同，其序列為HOOC-Gly-Ser-Ser(n-辛酰基化)-Phe-Leu-32。若切除上述序列N-端的甘氨酸，生物學(xué)活性下降70%，若切除C-端的亮氨酸，生物學(xué)活性則

22、僅下降5%32。胃促生長(zhǎng)素序列特征是第三位的絲氨酸被n-辛酰基化，n-辛?；瘜?duì)其透過血腦屏障及發(fā)揮生物學(xué)功能是必須的，非n-辛?；奈复偕L(zhǎng)素沒有生物學(xué)活性且不能以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵高^血腦屏障。人體內(nèi)除了正常切割而產(chǎn)生的胃促生長(zhǎng)素以外，還存在著一種缺乏14位谷氨酰胺的胃促生長(zhǎng)素，兩種胃促生長(zhǎng)素生物學(xué)功能相同，但后者活性較低。睪丸中也會(huì)釋放一種特殊的胃促生長(zhǎng)素，被稱為GGDT，擁有12個(gè)額外的氨基酸殘基31。在魚類中，不同物種之間胃促生長(zhǎng)素序列的差異較為顯著，在魚類中，金魚的胃促生長(zhǎng)素成熟序列僅有12或19個(gè)氨基酸殘基，日本鰻鱺僅有21個(gè)氨基酸殘基，羅非魚、黑鯛等僅有20個(gè)氨基酸殘基組成，序列

23、也與人類有很大不同。盡管如此，胃促生長(zhǎng)素N-端的5個(gè)氨基酸殘基組成的保守序列還是具有極高的保守性。魚類和其他脊椎動(dòng)物的不同還在于魚類胃促生長(zhǎng)素C-末端大多有乙酰化修飾，而這種修飾方式鮮見于其他脊椎動(dòng)物，是魚類特有的一種修飾方式33。2.2.3 受體胃促生長(zhǎng)素的受體為一種較為保守的有7個(gè)跨膜區(qū)的G-蛋白偶聯(lián)受體，主要的G蛋白是Gp蛋白，主要的信息傳遞系統(tǒng)是磷脂酶C，三磷酸肌醇與蛋白激酶34。胃促生長(zhǎng)素受體主要分為分為GHS-R 1a和GHS-R 1b 兩種類型。其中 GHS-R 1a為其功能性受體34，而GHS-1b 其功能尚不清楚。GHS-R廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外圍器官組織。在腦內(nèi)，GHS

24、-R主要分布部位為下丘腦(前腹側(cè)視前核、下丘腦前區(qū)、視交叉上核、下丘腦前外側(cè)核、視上核、下丘腦腹內(nèi)側(cè)核、弓狀核、室旁核和結(jié)節(jié)乳頭體核)，海馬結(jié)構(gòu)，丘腦區(qū)，黑質(zhì)致密部，中縫背核，中縫正中核，背外側(cè)被蓋核、小腦顆粒層、被蓋腹側(cè)區(qū)、動(dòng)眼神經(jīng)副交感核，面神經(jīng)，垂體，杏仁核，Cajal中介核等部位35。而在外圍器官GHS-R的主要分布部位為甲狀腺、腎上腺、胰、脾、肺、腸、心肌、脂肪組織、腎、睪丸、卵巢等以及免疫細(xì)胞32。胃促生長(zhǎng)素受體分布如此廣泛，與胃促生長(zhǎng)素的廣泛分布是相關(guān)的，也提示了胃促生長(zhǎng)素的多效性作用。2.2.4 主要功能調(diào)節(jié)攝食胃促生長(zhǎng)素可以促進(jìn)動(dòng)物攝食，增加體重，影響脂肪的利用，是胃腸肽中唯

25、一的就餐起始信號(hào)54-56。胃促生長(zhǎng)素的刺激食欲作用可能是基于其對(duì)NPY和AgRP等下丘腦刺激食欲因子釋放的促進(jìn)作用39。但是NPY-/-的小鼠仍能被胃促生長(zhǎng)素作用而增加其食欲，再切斷AgRP途徑則增加食欲作用消失40。這些表明了AgRP途徑在胃促生長(zhǎng)素控制食欲過程中起到了主導(dǎo)作用。胃促生長(zhǎng)素在下丘腦食欲中樞中起著和瘦素相反的作用，可能和瘦素有拮抗效應(yīng)，另外胃促生長(zhǎng)素還可以直接作用于孤立的食欲素神經(jīng)元40。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，調(diào)節(jié)下丘腦活動(dòng)的胃促生長(zhǎng)素是從胃腸道分泌，經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)而進(jìn)入下丘腦發(fā)揮作用的26，而現(xiàn)在研究則表明下丘腦中至少一部分的胃促生長(zhǎng)素是內(nèi)源性的。Cowley et al.41認(rèn)為下

26、丘腦中有一個(gè)之前不為人所知的區(qū)域表達(dá)胃促生長(zhǎng)素，用以影響下丘腦其他區(qū)域，甚至腦外活動(dòng)。這個(gè)區(qū)域非常接近于NPY的軸突末端，用以直接偶聯(lián)NPY對(duì)食欲的刺激作用。阻斷迷走神經(jīng)的傳入神經(jīng)后，胃促生長(zhǎng)素對(duì)下丘腦食欲中樞的作用消失，表明胃促生長(zhǎng)素所傳達(dá)的饑餓信息是通過迷走神經(jīng)傳入中樞的26。但是迷走神經(jīng)元被切斷后，胃促生長(zhǎng)素能夠直接作用于胃和十二指腸，調(diào)節(jié)饑餓反應(yīng)42。肥胖者注射胃促生長(zhǎng)素后攝食量依然增加，說明并不存在胃促生長(zhǎng)素抵抗25,61。缺乏胃促生長(zhǎng)素的大鼠在食欲上和體重上與野生型大鼠并沒有區(qū)別44，說明了在控制食欲和能量平衡這方面，機(jī)體尚有很大的冗余度10。與膽囊收縮素不同，胃促生長(zhǎng)素和酪酪肽的

27、作用都已經(jīng)超越了攝食量調(diào)控的界限19，對(duì)胃促生長(zhǎng)素來說就是其既可以引起食量的增多，又可引起就餐數(shù)目的增多19。促進(jìn)生長(zhǎng)激素釋放胃促生長(zhǎng)素在體內(nèi)還是體外都有強(qiáng)烈的劑量依賴性促進(jìn)垂體生長(zhǎng)激素(growth hormone , GH)釋放的作用，其作用強(qiáng)度高于生長(zhǎng)激素釋放激素(growth hor-mone-releasing hormone , GHRH)和非天然生長(zhǎng)激素促分泌素(growth hormone secreta-go-gue , GHS)。給大鼠注射胃促生長(zhǎng)素后，血漿內(nèi)GH水平劑量依賴性升高，但垂體GH mRNA的表達(dá)量未發(fā)生變化，故此胃促生長(zhǎng)素可能只是促進(jìn)GH釋放，而不是促進(jìn)其合成

28、，且這個(gè)過程受生長(zhǎng)抑素(somatostatin , SS)抑制。胃促生長(zhǎng)素促進(jìn)GH分泌的作用可能部分有GHRH的參與，或者依賴于一個(gè)完整的GHRH系統(tǒng)32。體內(nèi)注射胃促生長(zhǎng)素同樣也能促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)激素、皮質(zhì)醇、催乳素和醛固酮的釋放63-65。藉由轉(zhuǎn)錄控制因子pit-1，胃促生長(zhǎng)素除了對(duì)GH分泌的控制，可能在生長(zhǎng)激素細(xì)胞相關(guān)生理或病理學(xué)改變中發(fā)揮重要作用29。調(diào)節(jié)血糖胰島上存在著可以分泌胃促生長(zhǎng)素的細(xì)胞，而GHS-1a可以在大鼠胰島及細(xì)胞上表達(dá)，它們之間可能通過旁分泌有調(diào)節(jié)作用66。胃促生長(zhǎng)素通過Gs蛋白促進(jìn)胰島素-細(xì)胞系NIT-T15細(xì)胞株的增殖，抑制其凋亡，使用胃促生長(zhǎng)素抗體處理后細(xì)胞株凋

29、亡加速48。胃促生長(zhǎng)素對(duì)胰島素的分泌有抑制作用，且抑制作用與葡萄糖濃度有關(guān)。在葡糖糖濃度為8.3-22mmol/L時(shí)，胃促生長(zhǎng)素可以抑制胰島素的分泌，當(dāng)濃度為3.3-3.5mmol/L或25mmol/L時(shí)抑制作用消失49。胃促生長(zhǎng)素可以直接抑制葡萄糖誘導(dǎo)的cAMP產(chǎn)生和PKA的活化，從而導(dǎo)致電壓依賴型的鉀離子通道激活，抑制葡萄糖依賴型的Ca2+內(nèi)流和胰島素的分泌50。參與某些疾病調(diào)控胃促生長(zhǎng)素及其受體在B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞中分布，提示其可能與機(jī)體的免疫有關(guān)51。事實(shí)上，胃促生長(zhǎng)素的確在一些疾病中起著或多或少的作用。如在甲狀腺癌細(xì)胞系中，胃促生長(zhǎng)素可以劑量依賴性的抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)。

30、幽門螺桿菌感染會(huì)顯著降低胃促生長(zhǎng)素的表達(dá)水平，而且在感染后恢復(fù)過程中，胃促生長(zhǎng)素前體多肽的水平會(huì)一度達(dá)到原先水平的四倍52。另外在多囊卵巢綜合癥和高雄激素血癥中胃促生長(zhǎng)素的表達(dá)水平均降低53。胃促生長(zhǎng)素表達(dá)水平的病理學(xué)改變暗示其在這些疾病中可能發(fā)揮某些作用。此外，胃促生長(zhǎng)素還有擴(kuò)張血管，增加心臟每搏輸出量，增強(qiáng)記憶等多方面功能50,73。2.3 瘦素2.3.1 定義瘦素(leptin , LPT)是一種能夠抑制食欲，控制肥胖的胃腸肽。1950年Ingalls et al.發(fā)現(xiàn)了一個(gè)基因的隱性突變可以導(dǎo)致肥胖，他將該基因命名為肥胖基因(obese gene , obgene)55。1994年 Z

31、hang et al.利用克隆技術(shù)克隆出了小鼠的肥胖基因產(chǎn)物，這種產(chǎn)物是一種能抑制攝食、降低體重的多肽，故此命名為瘦素56。瘦素主要在外圍脂肪組織中分泌，與體脂含量正相關(guān)76,77，此外在骨骼肌和胃中也檢測(cè)到其存在59。胃腸道內(nèi)，胃的P細(xì)胞和主細(xì)胞(chief cell)也能分泌瘦素，占瘦素循環(huán)濃度的1/4，稱之為胃泌瘦素(gastric leptin)，胃泌瘦素屬于胃腸肽的討論范疇，與脂肪組織分泌的瘦素在結(jié)構(gòu)和功能上并無區(qū)別4。在魚類中使用免疫學(xué)方法和基因克隆的方法已經(jīng)在鰻鱺、太陽魚、鮭魚，河鲀，鯉魚，草魚中發(fā)現(xiàn)了瘦素的存在60。2.3.2 結(jié)構(gòu)人類瘦素基因定位于7號(hào)染色體長(zhǎng)臂3區(qū)1帶3亞帶

32、(7q31.3)，基因全長(zhǎng)約20kbp，由三個(gè)外顯子和兩個(gè)內(nèi)含子組成。外顯子1無編碼區(qū)，外顯子2編碼區(qū)長(zhǎng)141bp，外顯子3編碼區(qū)長(zhǎng)360bp，整個(gè)ob基因的編碼區(qū)長(zhǎng)501bp61。Ob基因是單拷貝基因，在哺乳動(dòng)物和鳥類中具有高度的保守性，人、羊、兔、大鼠、小鼠、雞、鴨等均有較高同源性62。人類瘦素分子量約為16 kDa，由167個(gè)氨基酸殘基組成。N-端有21個(gè)氨基酸殘基組成的信號(hào)肽，表明瘦素是一種分泌蛋白，而成熟的蛋白質(zhì)有146個(gè)氨基酸殘基56。分子結(jié)構(gòu)中有4個(gè)非平行螺旋(A,B,C,D)，并由兩個(gè)長(zhǎng)交叉和一個(gè)短的彎狀結(jié)構(gòu)連接，以左手螺旋形式排列。瘦素分子中包含有兩個(gè)半胱氨酸，形成一個(gè)二硫鍵

33、，使得D螺旋與CD聯(lián)接形成36°，組成二硫鍵的兩個(gè)半胱氨酸的任何一個(gè)發(fā)生變異則導(dǎo)致瘦素失去活性62。根據(jù)氨基酸序列推測(cè)人瘦素分子一種球形分子，無明顯的結(jié)構(gòu)域和跨膜區(qū)，以單體形式存在4。瘦素在體內(nèi)以兩種形式存在，活性形態(tài)及與OB-Re結(jié)合的非活性形態(tài)，其中OB-Re是瘦素的一種可溶性受體63。2.3.3 受體瘦素受體(OB-R)是由db基因編碼的，屬于I類細(xì)胞因子受體超家族。OB-R包含四個(gè)纖維連接蛋白III型域，四個(gè)保守的半胱氨酸殘基，兩個(gè)細(xì)胞因子域結(jié)合位點(diǎn)。OB-R以二聚體形式存在，被配體激活64。通過不同的拼接方式，OB-R有六種不同的亞型。各個(gè)亞型的胞外結(jié)構(gòu)域是相同的，但是胞內(nèi)

34、結(jié)構(gòu)域卻因長(zhǎng)度不同而有所不同，包括一種可溶性亞型OB-Re，四種短亞型OB-Ra、OB-Rc、OB-Rd、OB-Rf和一種長(zhǎng)亞型OB-Rb。胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的不同決定了其生物學(xué)活性，如OB-Ra是負(fù)責(zé)傳送瘦素通過血腦屏障，OB-Re則是作為循環(huán)中瘦素水平的調(diào)節(jié)劑。在六種亞型中，只有OB-Rb在瘦素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程中起作用64。所有的六個(gè)亞型都包含一個(gè)富含脯氨酸殘基的區(qū)域，被稱為box1，位于細(xì)胞內(nèi)AA6-AA17區(qū)域。OB-Rb亞型，有一個(gè)接近300個(gè)氨基酸殘基的特殊擴(kuò)展區(qū)域，使其成為一種全功能型受體，它沒有固定的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，但是它的 box1能夠吸引和結(jié)合兩面神激酶(JAK)，box1和周圍的

35、序列對(duì)JAK的活性是必不可少的。此外OB-Rb延長(zhǎng)區(qū)域的末梢發(fā)揮功能需要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化因子(STAT)信號(hào)。OB-Rb的分布與瘦素的作用范圍是很符合的，可以在很多組織和下丘腦中被發(fā)現(xiàn)。在其他受體亞型中，除了OB-Re之外都只限于瘦素的運(yùn)輸，吸收和降解64。2.3.4 主要功能調(diào)節(jié)食欲和控制肥胖瘦素可以起到抑制食欲，減緩胃排空的作用。解剖學(xué)和功能學(xué)的研究都表明，瘦素對(duì)攝食的調(diào)節(jié)主要是通過調(diào)節(jié)下丘腦攝食中樞來完成的。其直接受體為POMC和NPY40。此外瘦素還能通過改變下丘腦的下行神經(jīng)元的活性，提高胃神經(jīng)元膽囊收縮素受體的活性從而協(xié)助增強(qiáng)膽囊收縮素的作用而調(diào)節(jié)食欲65。瘦素是一種食欲和體內(nèi)能量

36、平衡之間的調(diào)節(jié)因子，瘦素基因突變失活的鼠表現(xiàn)出明顯的肥胖癥狀，而外源注射瘦素可以糾正這種癥狀20。對(duì)正常動(dòng)物外源注入瘦素則出現(xiàn)劑量依賴性的攝食減少，注射大量的瘦素后能導(dǎo)致體重減輕，而注入瘦素對(duì)瘦素受體缺乏的鼠沒有此效應(yīng)8。瘦素通常被認(rèn)為是一種長(zhǎng)效肥胖信號(hào)，因?yàn)樗梢越o大腦提供長(zhǎng)效食物與能量平衡的調(diào)節(jié)信號(hào)20。另外，在大多數(shù)肥胖病例中，都出現(xiàn)了體內(nèi)有較高的瘦素濃度，卻不能降低攝食量，這種癥狀被稱為瘦素抵抗，外源注射瘦素對(duì)這種肥胖患者沒有療效4。調(diào)節(jié)免疫瘦素對(duì)免疫系統(tǒng)有著強(qiáng)烈的調(diào)節(jié)作用，如對(duì)抗原遞呈細(xì)胞(antigen-presenting cell , APC)，對(duì)于自然殺傷細(xì)胞(natural

37、 killer cell , NK)以及對(duì)中性粒細(xì)胞的作用。此外瘦素能激活單核細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，刺激Th1型細(xì)胞因子分泌66。瘦素能促進(jìn)樹突狀細(xì)胞(Dendritic cells , DC)的分化并延長(zhǎng)其生存周期67。更重要的是，瘦素可以刺激T細(xì)胞表達(dá)，提高 T 細(xì)胞的生存率，并誘導(dǎo)如IFN-和IL-2等促炎癥型細(xì)胞因子的表達(dá)68，且瘦素對(duì)不同的T細(xì)胞亞群的作用有所不同64。對(duì)人類來說先天的瘦素不足會(huì)導(dǎo)致免疫失調(diào)，如兒童時(shí)期感染幾率上升，而使用瘦素則能有效治療瘦素不足引發(fā)的免疫缺陷64。瘦素或其受體基因缺陷型的小鼠，表現(xiàn)出細(xì)胞介導(dǎo)免疫的缺陷和淋巴組織萎縮，而且對(duì)感染和傷病更為敏感，其

38、巨噬細(xì)胞也無法清除細(xì)菌感染68。刺激神經(jīng)及造血細(xì)胞發(fā)育瘦素在神經(jīng)及造血細(xì)胞增殖調(diào)節(jié)方面也發(fā)揮著重要作用。瘦素對(duì)腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育起著極其重要的作用，實(shí)驗(yàn)證明瘦素或其受體缺失的小鼠，其腦重量較野生型為輕，神經(jīng)發(fā)育狀況也較差8。此外，瘦素受體在骨髓基質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，說明了其對(duì)造血干細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用，瘦素能刺激造血干細(xì)胞增殖，增加淋巴細(xì)胞，紅系細(xì)胞和骨髓細(xì)胞集群64。此外，作為一種脂肪分泌因子，瘦素對(duì)脂肪細(xì)胞的分化和增殖也有一定的作用，小濃度的瘦素可以刺激脂肪細(xì)胞增殖，而大濃度的瘦素則抑制其增殖69。此外，瘦素還有調(diào)節(jié)成骨形成，調(diào)節(jié)記憶等多方面作用8，其在肝病方面也可能發(fā)揮一定作用，特別是對(duì)非脂肪性酒精肝

39、有明顯地抑制作用70。3 胃腸肽與性成熟關(guān)系近年來的研究還表明，多數(shù)胃腸肽還參與動(dòng)物性成熟及繁殖活動(dòng)的調(diào)控，目前了解較多的是胃腸肽對(duì)脊椎動(dòng)物繁殖的影響。脊椎動(dòng)物從受精卵到發(fā)育為性成熟的個(gè)體一般經(jīng)歷兩個(gè)階段，分別是營養(yǎng)生長(zhǎng)階段和生殖生長(zhǎng)階段。脊椎動(dòng)物的生殖生長(zhǎng)的起始時(shí)間，受多方面的調(diào)控。首先，脊椎動(dòng)物性腺發(fā)育和性成熟一般都是由其自身的遺傳物質(zhì)決定的。其次，遺傳物質(zhì)在決定生物性腺發(fā)育的具體過程中，還要受到內(nèi)在和外在因素的影響，例如對(duì)魚類等水生動(dòng)物性腺發(fā)育有重要影響的因素有光照，溫度，外激素，鹽度，潮汐等外部因素以及營養(yǎng)狀況，激素分泌狀況等內(nèi)部因素。以上所有的調(diào)控信號(hào)被稱為允許信號(hào)，在動(dòng)物體發(fā)育到一

40、定階段后能夠一定程度地提前或者推遲性腺的發(fā)育。這些內(nèi)外部狀況都是通過調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)的下丘腦-垂體-性腺生殖軸來完成最后的調(diào)控，其中最重要的就是對(duì) GnRH分泌的調(diào)節(jié)。GnRH是下丘腦分泌產(chǎn)生的一種神經(jīng)激素，是由單拷貝基因表達(dá)加工而成的直鏈?zhǔn)?2。其釋放是以脈沖方式分泌的，作用點(diǎn)在下丘腦垂體門脈系統(tǒng)73，由于其能和垂體促性腺激素分泌細(xì)胞的特異性受體結(jié)合而刺激促性腺激素的產(chǎn)生和釋放，因此對(duì)生殖軸和生殖活動(dòng)調(diào)節(jié)起著關(guān)鍵性的作用74。GnRH主要調(diào)控兩種促性腺激素，促卵泡生成素(follicle-stimulating hormone , FSH)及促黃體激素促黃體生成素(luteinizing ho

41、rmone , LH)的合成與分泌72。同GnRH的釋放相適應(yīng)，垂體釋放LH和FSH也是以脈沖方式進(jìn)行，而且GnRH的釋放脈沖可以調(diào)節(jié)LH/FSH的比值，LH/FSH的比值隨著GnRH脈沖頻率的上升而上升75。LH的主要作用是促進(jìn)雄性激素的合成，LH與FSH聯(lián)合作用可以促進(jìn)卵泡的成熟及黃體的形成，以及雌激素的形成。FSH的作用則主要是促進(jìn)精子生長(zhǎng)?，F(xiàn)有的研究表明，多種常見的胃腸肽都能對(duì)動(dòng)物GnRH產(chǎn)生調(diào)控作用，甚至可直接或間接地作用于LH、FSH的釋放，從而對(duì)動(dòng)物的性成熟和繁殖產(chǎn)生重要的影響。3.1 胃腸肽對(duì)下丘腦-垂體-性腺生殖軸的影響3.1.1 胃腸肽對(duì)下丘腦GnRH分泌的影響大量研究表明

42、，胃腸肽可直接作用于下丘腦，控制GnRH的釋放，從而調(diào)控動(dòng)物性成熟的步伐。例如對(duì)雌性小鼠的實(shí)驗(yàn)表明，腦室內(nèi)注射瘦素，可以促進(jìn)其LH釋放，說明了瘦素可能對(duì)下丘腦，特別是GnRH神經(jīng)元有一定的調(diào)節(jié)作用，從而影響到腺垂體細(xì)胞的分泌。在下丘腦組織塊培養(yǎng)液中加入瘦素，也可以使培養(yǎng)液中GnRH濃度明顯升高。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，下丘腦弓狀核中NPY神經(jīng)元上有瘦素受體表達(dá)，而GnRH神經(jīng)元上有NPY受體表達(dá)，NPY是腦內(nèi)的一種重要活性物質(zhì)，對(duì)GnRH具有重要的調(diào)控作用，瘦素可能是通過調(diào)節(jié)下丘腦中的NPY而間接地參與GnRH分泌的調(diào)節(jié)71。瘦素的主要作用是調(diào)高GnRH表達(dá)，而胃促生長(zhǎng)素的作用與之相反。胃促生長(zhǎng)素對(duì)

43、GnRH的表達(dá)是抑制的作用76。胃促生長(zhǎng)素還能通過調(diào)低GnRH脈沖頻率來對(duì)雄性小鼠下丘腦進(jìn)行調(diào)控。與瘦素類似，胃促生長(zhǎng)素對(duì)下丘腦GnRH分泌的調(diào)控也可能是通過NPY或者AgRP進(jìn)行的77。和胃促生長(zhǎng)素的作用類似，膽囊收縮素也能調(diào)節(jié)GnRH脈沖頻率，有研究證明膽囊收縮素對(duì)雌性綿羊GnRH脈沖有強(qiáng)烈的刺激作用78。由于GnRH分泌區(qū)域有膽囊收縮素的受體分布，故此膽囊收縮素可能是直接調(diào)節(jié)其受體而發(fā)揮作用，也可能是通過對(duì)阿片系統(tǒng)的阻斷發(fā)揮作用。此外膽囊收縮素和GnRH還有一種協(xié)同分泌機(jī)制，起到相互調(diào)節(jié)作用79。3.1.2 胃腸肽對(duì)垂體及性腺發(fā)育的影響除了影響下丘腦GnRH的分泌活動(dòng)外，胃腸肽還能對(duì)垂體

44、及性腺等生殖軸其他部位直接產(chǎn)生作用。如瘦素能對(duì)垂體及生殖腺產(chǎn)生多效性作用80。Carro81等研究了瘦素抗體治療對(duì)雌鼠LH的波動(dòng)性和動(dòng)情周期的影響，發(fā)現(xiàn)治療鼠LH波動(dòng)頻率明顯增加，生殖功能也顯示出障礙。Barash82等發(fā)現(xiàn)，給雄鼠和雌鼠投喂重組瘦素，14天后處死動(dòng)物，投喂瘦素的雌鼠血清LH水平升高，卵巢和子宮重量增加并且卵巢和子宮均發(fā)生組織學(xué)方面的變化；投喂瘦素的雄鼠血清促卵泡激素(FSH)水平升高，睪丸和精囊重量增加，精囊上皮細(xì)胞的高度和精子數(shù)量也明顯增加。人們從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，肥胖雌性小鼠經(jīng)瘦素治療后其卵巢的重量增加，卵巢上的原始卵泡、初級(jí)卵泡、次級(jí)卵泡及成熟卵泡也明顯增加，提示瘦素在一

45、定程度上提高了卵巢的生理功能。但是在離體培養(yǎng)的顆粒細(xì)胞與卵泡膜細(xì)胞中加入瘦素，觀察到瘦素對(duì)FSH、LH 分別誘導(dǎo)產(chǎn)生的雌激素、雄激素并無影響，但可明顯抑制胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF-I)對(duì)FSH、LH的協(xié)同作用，使FSH誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞產(chǎn)生的雌激素減少、LH誘導(dǎo)卵泡膜細(xì)胞產(chǎn)生的雄激素減少，說明瘦素能直接抑制IGF-I對(duì)卵巢顆粒細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞的作用，從而抑制了顆粒細(xì)胞分化與卵細(xì)胞成熟80。另外，研究表明胃促生長(zhǎng)素也能對(duì)垂體及生殖腺產(chǎn)生重要影響，胃促生長(zhǎng)素在垂體中可以提高LH和FSH的基底濃度，阻斷 LH對(duì)GnRH的反饋調(diào)節(jié)，并且能夠直接對(duì)性腺產(chǎn)生一定作用77。3.2 胃腸肽對(duì)kisspeptin促分

46、泌作用Kisspeptin發(fā)現(xiàn)于1996年，是KiSS-1基因表達(dá)產(chǎn)物83。近些年來，kisspeptin對(duì)生殖的調(diào)節(jié)越來越受到人們關(guān)注。首先是因?yàn)閗isspeptin能夠刺激GnRH的釋放。其次，人們發(fā)現(xiàn)kisspeptin是動(dòng)物生殖生長(zhǎng)起始信號(hào)，在動(dòng)物性成熟的啟動(dòng)過程中扮演著重要作用84。近年來的研究表明動(dòng)物體的性腺發(fā)育的起始正是由KiSS-1基因的激活表達(dá)，從而促進(jìn)下丘腦GnRH的釋放而引起的。KiSS-1基因表達(dá)正是很多胃腸肽的調(diào)控對(duì)象。大量研究表明，瘦素可以促進(jìn)動(dòng)物體KiSS-1基因的表達(dá)和kisspeptin的分泌。如研究發(fā)現(xiàn)，禁食的大鼠和ob/ob小鼠ARC中KiSS-1 mRN

47、A的表達(dá)減少，而瘦素處理后增加了ARC中KiSS-1 mRNA的表達(dá)。有大約60%的KiSS-1神經(jīng)元表達(dá)瘦素受體。這些數(shù)據(jù)說明了kisspeptin接受了來自瘦素的直接刺激。與瘦素相似，胃促生長(zhǎng)素對(duì)也能對(duì)kisspeptin的表達(dá)和分泌產(chǎn)生調(diào)控作用，但與瘦素對(duì)kisspeptin刺激作用相反，胃促生長(zhǎng)素對(duì)kisspeptin的釋放起到抑制作用85。如Forbes86研究發(fā)現(xiàn)，給雌鼠注射胃促生長(zhǎng)素(3nM/250 microl)可有效降低下丘腦內(nèi)側(cè)視前區(qū)KiSS-1基因的表達(dá)，同時(shí)也可使雌鼠血清中的LH顯著降低，從而達(dá)到抑制生殖生長(zhǎng)的作用。但總體而言，當(dāng)前有關(guān)胃腸肽對(duì)魚類KiSS-1基因表達(dá)及

48、kisspeptin分泌影響的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)仍然較少，有關(guān)其確切機(jī)制和調(diào)控作用途徑仍有待于深入研究。3.3 營養(yǎng)-胃腸肽-性成熟的偶聯(lián)關(guān)系動(dòng)物在長(zhǎng)期進(jìn)化中發(fā)展出一種適應(yīng)環(huán)境、有利于自身及后代生存的本能，即在營養(yǎng)供應(yīng)最為充足時(shí)則按時(shí)進(jìn)行或者提前進(jìn)行后代的繁衍，在營養(yǎng)供應(yīng)不足時(shí)則暫時(shí)不進(jìn)行或推遲生殖生長(zhǎng)和后代的繁衍，這種長(zhǎng)期進(jìn)化的適應(yīng)機(jī)制對(duì)于維持物種的生存及穩(wěn)定種群規(guī)模均具有重要的意義。這種營養(yǎng)與繁殖的關(guān)系被稱為營養(yǎng)-性成熟偶聯(lián)關(guān)系，在許多動(dòng)物中普遍存在。在營養(yǎng)和生殖系統(tǒng)之間需要有特定信號(hào)的介導(dǎo)，作為反映并調(diào)控體內(nèi)營養(yǎng)狀況的一類激素，胃腸肽就是這樣一類理想的介導(dǎo)信號(hào)。它一方面通過食物及營養(yǎng)物質(zhì)對(duì)胃腸

49、道的作用與動(dòng)物的營養(yǎng)狀況相聯(lián)系，另一方面又通過其本身對(duì)下丘腦-垂體-性腺生殖軸的調(diào)控作用與性腺發(fā)育和生殖生長(zhǎng)建立聯(lián)系，從而將動(dòng)物的營養(yǎng)狀況與性成熟偶聯(lián)起來。近年的研究表明，與多數(shù)環(huán)境因子一樣，營養(yǎng)狀況在生殖生長(zhǎng)及性成熟中也作為一個(gè)允許信號(hào)而發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)食物攝入較少，營養(yǎng)水平較低時(shí)，體內(nèi)胃促生長(zhǎng)素等胃腸肽的水平上升，通過對(duì)KiSS-1基因表達(dá)的負(fù)向調(diào)控作用，從而抑制kisspeptin的分泌，降低下丘腦GnRH的釋放，進(jìn)而降低垂體LH和FSH的釋放，并且直接刺激性腺，降低性激素釋放，延緩動(dòng)物的性成熟。而食物攝入較多，營養(yǎng)水平較高時(shí)，體內(nèi)瘦素等胃腸肽的水平上升，則會(huì)觸發(fā)相反的作用，通過提高

50、 KiSS-1基因的表達(dá)，促進(jìn)下丘腦GnRH的釋放，進(jìn)而提高血清LH和FSH的濃度，并直接刺激性腺，提高性激素釋放，加快動(dòng)物的性成熟。營養(yǎng)-胃腸肽-性成熟三者的偶聯(lián)關(guān)系可用圖2.2來進(jìn)行直觀的展現(xiàn)。由圖可見，無論是攝食刺激信號(hào)如瘦素，或者是抑制信號(hào)如胃促生長(zhǎng)素等，都能以相同方式調(diào)控生殖軸和性腺發(fā)育。動(dòng)物體正是依靠營養(yǎng)-胃腸肽-性成熟三者的偶聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)性腺發(fā)育及生殖生長(zhǎng)對(duì)營養(yǎng)條件及良性環(huán)境的精確響應(yīng)。圖2.2 營養(yǎng)-胃腸肽-性成熟偶聯(lián)關(guān)系示意圖4 本研究的意義如上所述，胃腸肽在動(dòng)物性成熟過程中扮演著重要角色，據(jù)信它在養(yǎng)殖動(dòng)物特別是養(yǎng)殖魚類的性早熟發(fā)生中可能也發(fā)揮類似的重要作用，對(duì)于它的研究，有

51、助于揭示養(yǎng)殖條件下魚類性早熟的機(jī)制，有助于建立營養(yǎng)-胃腸肽-性成熟三者的關(guān)系，為今后從營養(yǎng)條件控制入手對(duì)養(yǎng)殖魚類性早熟的防治奠定基礎(chǔ)，但其第一步需要對(duì)魚類胃腸肽基因及其表達(dá)特性進(jìn)行深入研究。浙江大黃魚在1996年起步，現(xiàn)在已經(jīng)擁有840萬m3水體規(guī)模，產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到13億元。浙江省網(wǎng)箱養(yǎng)大黃魚存在嚴(yán)重的性早熟現(xiàn)象極大地阻礙了大黃魚養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高87。胃腸肽的研究有望為解決性早熟問題提供新的思路，有助于養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，對(duì)提高養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的意義。參考文獻(xiàn)1鄭芝田.胃腸病學(xué)M.第3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2000:17-23.2朱智明, 段立平, 高連如,

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