修回日期: 2010-11-25
接受日期: 2010-12-01
在线出版日期: 2011-01-18
胃动素是1966年被发现的由22个氨基酸组成的直链多肽, 由内分泌Mo细胞分泌, 可在消化间期呈周期性释放, 促进胃肠运动并刺激胃蛋白酶的分泌. 此文综述了胃动素在胃肠功能评价方面的研究进展.
引文著录: 谭康联, 陈志强. 胃动素用于胃肠功能评价的研究进展. 世界华人消化杂志 2011; 19(2): 156-160
Revised: November 25, 2010
Accepted: December 1, 2010
Published online: January 18, 2011
Motilin, first discovered by Brown in 1966, is a 22-amino acid polypeptide hormone secreted by Mo cells in a regular and cyclic pattern during the interdigestive period. The main function of motilin is to increase the migrating myoelectric complex component of gastrointestinal motility and stimulate the production of pepsin. This article gives an overview of the physiological function of motilin and summarizes the latest advances in understanding the relationship between motilin levels and evaluation of gastrointestinal function.
- Citation: Tan KL, Chen ZQ. Motilin levels and evaluation of gastrointestinal function. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2011; 19(2): 156-160
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v19/i2/156.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v19.i2.156
胃动素(motilin, MTL)是由内分泌细胞分泌的一种胃肠激素, 呈周期性释放, 参与消化间期胃肠活动, 诱发胃强烈收缩和小肠明显的分节运动[1]. 目前对其调节胃肠运动的机制引起了国内外学者的广泛关注, 并进行了多方面的研究. 现将MTL在胃肠功能评价方面的研究进展综述如下.
MTL是一个含有22个氨基酸的活性直链多肽, 属孤立多肽类胃肠激素, 是1966年Brown等[2]在将碱性溶液注入狗十二指肠过程中发现的, 1972年Brown等[3]将其从十二指肠提取液中分离出来, 并将其命名为Motilin[4]. MTL的相对分子质量为2 696, 氨基酸序列为苯丙-缬-脯-异亮-苯丙-苏-酪-甘-谷-亮-谷酰-精-甲硫-谷-谷-赖-谷-精-门酰-赖-甘-谷酰[4], 该序列中第13位和第14位的蛋氨酸和谷氨酸若分别被亮氨酸和赖氨酸置换, 并不影响其生物活性[5]. 相反, 第1位苯丙氨酸的甲基化会影响到药效, 因为他是MTL药效基团的重要组成部分[6]. 肽链羧基端与胃动素受体(motilin receptor, MTL-R)脱敏、内化和磷酸化关系密切, 而N端修饰后受体不易被磷酸化或内化[7]. 在人类, MTL是由MLN基因编译的[8].
分泌MTL的细胞为肠嗜铬样(enterochromaffin-like, ECL)细胞的一个亚群, 称为Mo细胞, 主要分布于十二指肠和近端空肠黏膜隐窝及绒毛中, 以及胃窦及下部小肠黏膜中也有少量存在[9]. 除胃肠黏膜外, MTL也存在于神经系统, 包括大脑、外周神经和肠壁内神经. 虽然调控MTL分泌的机制仍未完全清楚, 但已有很多研究[10,11]显示迷走神经兴奋、进食脂肪及给予蛙皮素等均可引起MTL的分泌, 而静脉给予葡萄糖或氨基酸则抑制MTL分泌, 促胰岛素可使血浆MTL呈剂量依赖性下降. 人在进食后血浆MTL水平会升高, 但狗却在消化间期相对升高[12]. MTL的主要生理功能是增加移行性复合运动(migrating motor complex, MMC)促进胃肠运动和刺激胃蛋白酶的分泌[13]. MTL作用于消化系平滑肌上的胃动素受体, 导致平滑肌收缩加强, 加速胃排空和缩短食物在小肠内的停留时间, 增加食管括约肌压力, 使胆囊收缩. MTL的释放有周期性波动, 大约每间隔90-120 min释放1次, 其分泌高峰总是与消化间期胃肠道的MMC Ⅲ相相伴随[14]. 此时, MTL通过作用于肠道神经系统中的MTL神经元, 触发胃肠道消化间期MMC Ⅲ相的发生, 引起胃强烈收缩和小肠明显的分节运动, 可将胃肠内残渣、脱落的细胞碎片和细菌等清除干净, 起着"清道夫"的作用[13]. MTL对消化道分泌功能也有影响, 可促进胰多肽(pancreatic polypeptide, PP)和生长抑素(somatostatin, SS)的释放[15].
MTL-R是一种G蛋白耦联受体(G protein-coupled receptor, GPR), 与Gαq和G13耦联, 包含神经元和平滑肌两种不同的亚型[10]. 1999年, Feighner等[16]发现孤儿受体GPR38-A与MTL和红霉素有特异的G蛋白耦联结合位点, 且该结合具有饱和性和高亲合力, 因而证实GPR38-A为MTL-R, 并重命名为MTL-R1A. 人MTL-R与生长激素释放肽Ghrelin受体有52%的同源性, 而在跨膜区结构有86%的一致性[17], 这也可能是MTL与Ghrelin作用有相似之处的原因. 红霉素及其衍生物被认为MTL-R1A的激动剂, 可产生拟MTL作用, 引起胃十二指肠平滑肌收缩, 促进胃排空, 目前应用于治疗胃轻瘫颇受关注[18,19].
MTL与消化间期MMC关系密切. MMC的每一周期为90-120 min, 可分为4个时相: Ⅰ相为静止期, 此时不出现胃肠收缩, 持续45-60 min; Ⅱ相不规则地出现锋电位, 胃肠开始出现散发的蠕动, 持续时间为30-45 min; Ⅲ相胃肠出现规则的高振幅收缩, 持续5-10 min; Ⅳ相为短暂过渡期, 持续约5 min[20]. 在人和动物实验中, 观察到血浆MTL的浓度随MMC的时相而波动: MTL在Ⅰ相时浓度最低, Ⅱ相时浓度逐渐增高, 在胃或十二指肠Ⅱ相末时达到峰值[21]. Itoh等[22]给空腹狗静脉灌注MTL, 诱发了起始于胃并向小肠远端移行的Ⅲ相活动提前; 若给狗静脉注射特异性兔抗MTL血清用以中和血中的MTL, 则MTL的作用消失, 直到内源性MTL水平恢复后, 胃和小肠的Ⅲ相活动才会再次出现[23]. 此外, MTL还能够加快胃的排空[24].
MTL除了诱发胃和小肠产生Ⅲ相活动, 还促使胆囊胆汁释放. 由于MTL有促胃排空的作用, 胃排空可以影响胆囊的排空, 这种称之为"胃-胆整合(gastro-biliary integration)"[25], 由此也可推测胆汁的释放可能部分继发于胃排空运动. 内源性MTL分泌减少还会影响到胆汁的肠-肝循环, 临床观察发现胆结石的患者胆囊运动减弱又有MTL释放障碍, 同时伴有消化间期MMC间期延长[26].
MTL与胃肠功能密切相关, 胃肠激素是影响胃肠动力的重要因素, 其MTL含量改变必然引起胃肠动力改变.
腹部术后胃肠功能改变是指胃肠道正常协调运动发生改变, 以腹胀、恶心、呕吐和肛门停止排气排便等为特征. 严重的胃肠功能障碍可影响肠吸收功能, 并造成细菌和内毒素移位, 导致系统性炎症反应综合征或全身感染, 甚至多器官功能障碍, 严重影响患者预后[27]. Breukink等[28]测定直肠癌术后MTL浓度较术前降低, 说明MTL参与了手术状态下的胃肠功能调节, 其机制可能是手术后胃肠腔内刺激物的刺激减少以及神经性调节有关. 高羽等[29]研究发现开腹组术后24、48 h血清MTL较术前12 h及腹腔镜组同时相相比明显降低, 提示术后血清MTL改变程度与手术方式有一定的关系, 同时与术后患者胃肠动力恢复时间密切相关. 张群等[30]报道, 胃大部分切除术后第1天胃癌患者的血浆MTL水平较术前明显下降, 并于术后1 wk恢复到术前水平, 这可能影响胃癌患者的胃动力. 王东昕等[31]研究发现CO2气腹可引起腹腔镜手术患者术中和术后血清MTL浓度升高, 可能是诱发腹腔镜术后恶心呕吐发生的机制之一. 秦秦等[32]报道术前血浆MTL较高, 可能因术前患者处于应激状态, 肾上腺皮质水平过高, 迷走神经兴奋性增加, 同时胃肠处于饥饿状态, 导致MTL分泌增加; 而术毕、术后24 h MTL降低说明手术刺激和麻醉均可影响MTL水平, 抑制胃肠功能.
MTL作为一种新的胃肠激素在多种胃肠动力障碍疾病中起着不同的作用, 但对其作用机制说法不一. Yogo等报道, 促MTL药物能改善功能性消化不良, 增加血浆MTL浓度[33,34]. Kamerling等[35]研究显示依托必利相对于安慰剂组治疗功能性消化不良(functional dyspepsia, FD)能提高血浆MTL水平, 改善临床症状, 说明血浆MTL水平降低与FD有关. 陈苏宁等[36]研究认为胃痛消痞方能通过提高血浆中MTL水平, 从而促进脾胃虚寒型FD大鼠的胃肠动力. Galligan等[37]研究发现5-HT3受体阻滞剂能促进胃排空及结肠运动, 提高血浆MTL水平, 改善FD. Simrén等[38]发现现无论是消化间期还是进餐后肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS)患者血浆MTL水平均显著高于正常人, 腹泻型与便秘型没有差异. 吴波等[39]观察了糖尿病胃肠病变组同单纯糖尿病组血浆MTL浓度的差异, 发现前者MTL浓度显著高于后者. 刘云等[40]也观察到糖尿病胃轻瘫组与胃排空正常组相比, 空腹及餐后MTL水平明显升高. 吴锦鸿等[41]研究表明测定外周血血浆二胺氧化酶与MTL水平能较好地反映失血性休克患者肠道黏膜屏障功能的状态.
中医方药对MLT影响的研究很多, 治多以健脾和胃、通腑泄热为主, 多配伍疏肝、理气、消痞、除湿等中药, 调节紊乱的胃肠激素, 继而恢复胃肠功能. 张国梁等[42]报道, 消化复宁汤可显著提高肝郁脾虚大鼠血清胃泌素、血浆MTL含量, 促进胃排空, 提高小肠的推进功能. 刘满君等[43]观察通腑方灌肠对腹部术后MTL的影响, 结果表明通腑方灌肠能促进MTL分泌. 李颖等[44]观察大承气汤对正常大鼠和里实热证模型大鼠胃肠肽类激素的分泌, 结果灌服大承气汤后两组大鼠胃肠组织中的MTL含量明显升高, 提示了大承气汤能调节正常大鼠和里实热证模型大鼠胃肠激素的分泌, 与其促进胃肠运动有一定关系. 张亚声等[45]消痞颗粒能明显提高FD患者血浆MTL水平. 李华锋等[46]研究显示清热燥湿合剂可以促进胃泌素和MTL分泌, 增加胃肠动力. 刘鹏程等[47]报道, 升阳益胃汤具有促进2型糖尿病胃轻瘫患者患者分泌MTL的作用, 从而改善患者胃肠动力, 对2型糖尿病胃轻瘫的治疗有一定的疗效. 王贺玲等[48]研究发现厚朴对盐酸左旋精氨酸所致大鼠胃肠动力障碍有明显的改善作用, 其机制与提高血浆MTL水平有关. 胡珂等[49]观察调理脾胃升降法治疗FD的临床疗效及对血浆MTL水平的影响, 结果发现中药调理脾胃升降法可明显改善FD患者过低的血浆MTL水平, 从而促进胃肠道的运动, 改善症状, 恢复整体功能以治其本. 杨国汉等[50]观察藿香正气液对大鼠MTL的影响及其临床意义, 结果应用藿香正气液后1、6 h, 大鼠胃肠运动显著增强, 此时血浆、胃窦及空肠组织匀浆中MTL水平均见明显增加, 同时胃窦和空肠组织中MTL阳性产物的含量也增加, 表明藿香正气液有促胃肠动力作用, 该作用可能与其对MTL的影响有关.
由上所知, 中医方药对MTL影响的研究已取得一定进展. 然而, 当前中医方药临床研究多于理论研究, 而且多数研究为单中心小样本, 没有统一的诊断、纳入及排除标准, 难以进行临床对照, 可比性及可重复性差, 其结果对临床指导价值有限.
中医外治法如针刺、艾灸及推拿疗法等对MTL也有一定的影响. 刘满君等[51]报道, 足三里贴膏能促进术后胃肠动力, 加快术后胃肠功能恢复, 促进机体释放MTL. 何国栋等[52]研究针刺穴位对胃肠运动的调控作用, 探讨其与MTL、胆囊收缩素之间的关系, 结果电针穴位可促进MTL、胆囊收缩素的释放, 提示了MTL、胆囊收缩素可能参与了针刺穴位对消化系运动的调节. 任婷婷[53]研究发现足三里穴单独或配伍使用均能提高血浆MTL含量, 但中脘穴单独使用对血浆MTL影响不明显. 徐昭等[54]报道, 慢性疲劳综合征患者均存在不同程度的MTL含量下降并低于正常水平, 经腹部推拿治疗后MTL水平上调并恢复正常, 治疗前后相比具有显著性意义, 提示腹部推拿疗效机制之一可能是通过对调节MTL水平而发挥作用. 常小荣等[55]研究经脉-脏腑相关理论及经穴对相应脏腑的特异性作用, 发现电针足三里和阳陵泉穴可促进胃和Oddi括约肌运动, 认为其机制之一可能为针刺影响外周MTL、胆囊收缩素的释放, 进而调整消化系运动. 吕琳等[56]用壮医药线点灸可使脾虚大鼠血浆和胃组织内升高的MTL含量回降, 使降低的下丘脑及小肠组织MTL水平上升, 认为壮医药线点灸对脾虚大鼠脑一肠轴MTL有调整作用.
MTL作为一种胃肠激素, 与胃肠功能障碍疾病发病机制有关, 用于评价胃肠功能是实用而可靠的. 尽管MTL的生理作用已经明确, 但MTL对胃肠功能作用机制尚未被完全阐明, 这也制约了MTL在胃肠功能评价方面的广泛应用. 目前, MTL对胃肠功能运动机制是人们所关注的焦点. 随着对MTL研究的逐步深入, MTL发挥生理作用的机制及其可能的临床应用价值将逐渐被阐明. 通过对其评价胃肠功能的研究, 可以有助于揭示MTL的生物作用和意义, 从而进一步了解MTL调节胃肠功能的机制, 为某些胃肠疾病及其相关疾病的诊断和治疗开拓新的研究方向, 提供了极具潜力的应用前景.
MTL属于脑肠肽的范畴, 不仅存在于消化系统中, 而且广泛存在于中枢神经等其他组织中. 通过旁分泌、自分泌、神经分泌和肽能神经递质等不同途径对机体的多系统起重要的作用, 他与其他脏腑有着密切的联系, 但近来对MTL的研究大多集中在消化系统疾病上, 而非消化系统疾病的研究较少. 对非消化系统疾病MTL相关性的研究将成为今后的一个主要研究方向.
胃动素(MTL)是由内分泌细胞分泌的一种胃肠激素, 呈周期性释放, 参与消化间期胃肠活动, 诱发胃强烈收缩和小肠明显的分节运动. 目前对其调节胃肠运动的机制引起了国内外学者的广泛关注, 并进行了多方面的研究.
宋军, 副教授, 武汉协和医院消化科
目前, MTL对胃肠功能运动机制是人们所关注的焦点.
张群等报道, 胃大部分切除术后第1天胃癌患者的血浆MTL水平较术前明显下降, 并于术后1 wk恢复到术前水平, 这可能影响胃癌患者的胃动力.
本文内容丰富, 具有较好的理论和科学价值.
编辑:李薇 电编:何基才
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