动物医学进展,2005,26(10):19-22Pr ogress in Veterinary Medicine胰腺外分泌功能调节的研究进展*董 虹1,张永东1,刘凤华2,许剑琴1*(1.中国农业大学动物医学院,北京100094;2.北京农学院动物科技系,北京102206)中图分类号:S852.21文献标识码:A文章编号:1007-5038(2005)10-0019-04摘 要:胰腺外分泌(主要指胰液)对食物的消化、吸收起着十分重要的作用。

胰液分泌紊乱会导致动物消化、吸收异常,影响动物生长发育,给生产带来很大损失。

影响胰腺外分泌的因素很多,主要包括以迷走神经为主的神经调节和以激素为主的体液调节。

在神经和体液综合调节下,使得胰液分泌维持在一个正常水平,确保动物的生长发育。

除这些自身调节机制外,还有很多外界因素影响其分泌。

健脾消食类中药因其具有健脾益气、助消化、促生长的作用,在临床应用较多。

因此,有必要了解这些中药对胰腺外分泌的调节作用。

文章从神经、体液及中药调节方面综述了胰腺外分泌诸因素,为进一步研究和开发健脾消食中药添加剂提供理论基础。

关键词:胰腺外分泌;神经调节;体液调节;中药胰腺外分泌部是由分泌胰液的腺泡和运输胰液到十二指肠的胰腺管组成。

胰液是无色、无臭、澄清的碱性液体,渗透压与血浆相近,pH7.8~8.4,主要含水、无机物和有机物。

无机物中主要是碳酸氢盐,用于中和进入十二指肠的胃酸,使肠黏膜免受强酸的侵蚀,也为小肠内各种酶类提供最适的pH环境(pH7.0~8.0);有机物主要由多种消化酶组成,包括胰淀粉酶、胰脂肪酶、羟基脂酶A和B、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、肠激酶、弹性蛋白酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶等。

食物中蛋白质、脂肪等都需要这些胰酶的加工处理后才能被机体吸收,可见胰液是非常重要的消化液。

胰液分泌受到多种因素的调节和影响,现综述如下。

1 神经调节1.1 迷走神经胰腺的生理性外分泌包括基础分泌,进食引起的头期、胃期和肠期分泌。

实验显示,切断迷走神经可使犬的基础胰酶分泌降低75%,提示迷走神经紧张是造成基础胰酶分泌的主要原因。

进食引起的胰腺外分泌是食物刺激口腔黏膜感受器,冲动由传入神经传到延髓的胰液分泌中枢,中枢兴奋经迷走神经传出,其末梢释放乙酰胆碱,直接或间接引起胰腺分泌。

用阿托品或切断迷走神经均可降低小肠刺激引起的胰腺分泌反应,特别是胰酶分泌的抑制。

如果直接刺激迷走神经,也能引起含酶丰富的胰液少量分泌[1]。

迷走神经还可通过增强体液调节中促胰液素的作用而影响胰腺分泌,注射促胰液素后可使迷走神经效果明显加强,尤其是胰酶的分泌明显增加[2]。

1.2 胆碱能神经和肾上腺素能神经胆碱能神经的刺激可以增加胰腺外分泌,且具有增加内源性胰泌素及胆囊收缩素的作用。

肾上腺素能神经能使胰腺血管收缩,明显抑制由迷走神经兴奋引起的胰酶和H CO3-分泌[3]。

1.3 局部神经食物对口腔黏膜或胃壁的感受器刺激能反射性地引起胰液分泌,这种作用受大脑皮质影响。

2 体液调节一些胃肠道激素对胰腺外分泌起重要的调节作用。

2.1 促进胰腺分泌的激素(1)促胰液素。

促胰液素(secretin)由17个氨基酸组成,是小肠黏膜S细胞释放的一种多肽激素,主要作用于胰腺小导管的上皮细胞,使其分泌大量*收稿日期:2005-04-19基金项目:国家自然科学基金项目(30270977)作者简介:董 虹(1978-),女,四川绵竹人,硕士研究生,主要从事中西兽医结合研究。

*通讯作者水、碳酸氢盐和少量酶。

促胰液素可兴奋大鼠离体胰腺的外分泌,增加胰液分泌量,尤其是H CO3-和蛋白的排出量。

U lrich C D等[4]研究了G蛋白耦联受体(G-protein-coupled receptor,GPCRs)促胰液素受体家族:应用放射标记配体125I-鼠促胰液素和自体放射显影激素,显示促胰液素结合部位位于胰腺腺泡和导管细胞;应用RN A酶保护法发现其与促胰液素受体结合,证明促胰液素可直接作用于胰腺腺泡和导管细胞并促进其分泌。

(2)胆囊收缩素。

胆囊收缩素(cholecystokinin, CCK)又称促胰酶素,由33个氨基酸组成,是小肠黏膜I细胞释放的一种脑肠肽。

CCK可促进胰淀粉酶、胰蛋白酶及胰蛋白酶原的合成,并能增强其活性[5]。

研究表明CCK与胰腺上的靶细胞GPCRs结合后,在Ca2+介导下激活磷脂肌醇系统,并作用于胰腺腺泡细胞或直接作用于迷走传入纤维,通过迷走-迷走反射途径刺激胰酶的分泌[6]。

利用胆汁、胰液回输刺激CCK分泌增加,观察到其胰蛋白量也相应增加[7]。

邓志波[8]研究证明CCK能刺激小鼠胰腺腺泡分泌淀粉酶,且分泌量是正常分泌量的1倍。

(3)胰岛素。

胰岛素(insulin)是胰岛 细胞分泌,由A、B两条肽链联结而成的酸性蛋白[9]。

胰岛素能增加胰淀粉酶的释放,并通过和胰腺腺泡细胞上的特异性受体结合,促进腺泡细胞蛋白质的合成、葡萄糖的摄取与利用、调节胰腺腺泡的功能。

其调节作用有短效和长效之分,前者主要是加强腺泡对胃肠激素和神经递质的反应,后者则偏重于调节胰消化酶的生物合成。

Lee K Y等[10]给大鼠静脉注射抗胰岛素血清抑制由进食所引起的胰液分泌,证明内源性胰岛素对餐后胰腺外分泌起重要作用。

Es-pamer V等[11]通过外源性胰岛素对离体胰腺外分泌的直接作用试验,观察到胰岛素可能部分通过升高Na+-K+-AT P酶活性,介导升高大鼠离体胰腺外分泌的胰液量、H CO3-和蛋白排出量,进一步证明了胰岛素在胰腺外分泌中的重要作用。

(4)雨蛙素。

雨蛙素(cerulein)是Erspamer 1966年从澳大利亚蛙(H ylacaerulea)的皮肤中分离出来的一种纯十肽[12]。

雨蛙素主要作用于胰腺腺泡细胞,引起胰酶分泌,并使胰岛素和胰高血糖素分泌增加。

给麻醉犬胰灌注雨蛙素,其胰液分泌量迅速增加,在每千克体重剂量相当的情况下,雨蛙素对胰液分泌的作用比CCK强3.1倍,而对胰酶分泌的效应则较CCK强2.8倍。

李全生等[13]利用雨蛙素能刺激胰液大量分泌和胰酶大量释放导致 自家消化 的特点,给鼠大剂量腹腔注射雨蛙素制造了急性坏死性胰腺炎模型。

(5)蛙皮素。

蛙皮素(bombesin)由14个氨基酸组成,是从欧洲铃蟾的皮肤中分离提取的一种脑肠肽。

给麻醉的犬静脉注射蛙皮素,可刺激胆囊收缩和胰腺分泌。

分泌的胰液含碳酸氢盐少,蛋白量高(空腹犬同样有此作用)。

其中蛋白分泌随剂量加大而增高,碳酸氢盐分泌量只为促胰液素刺激分泌所达到数值的10%[14]。

(6)其他。

神经紧张素(neuro tensin)、舒血管肠肽、脑垂体腺苷酸环化酶激活肽、胃泌素释放肽(gastr in-r eleasing peptide,GRP)等也都能从不同途径刺激胰腺外分泌。

2.2 抑制胰腺分泌的激素类物质(1)胰高血糖素。

胰高血糖素(glucago n)由29个氨基酸组成,是胰岛A细胞分泌的一种多肽类激素。

可抑制胰泌素对胰液分泌的刺激作用。

给鼠注射0.9mg胰高血糖素18h后,即可见到胰腺酶原颗粒丧失达90%。

胰高血糖素既抑制胰酶合成,又抑制其释放,空腹状态下这种抑制作用尤为明显;给犬空腹注射胰高血糖素后,可使胰液碳酸氢盐及蛋白质含量下降[2]。

(2)胰高血糖样肽-1。

胰高血糖样肽-1(GLP-1)是肠内分泌细胞和脑神经细胞中产生的一种激素。

Wettergr en A等[15]研究证明猪GLP-1可通过中枢神经系统抑制副交感神经的刺激来抑制胰腺分泌,此抑制可能是通过中枢GLP-1受体或脑干的传入神经相关受体而起作用。

(3)生长抑素。

生长抑素(somatostatin,SS)由14个氨基酸组成,是存在于脑和胃肠道的一种直链肽。

SS几乎抑制所有胃肠激素(血管活性肠肽、促胰液素、胃泌素、胆囊收缩素等)的释放,从而间接影响胰腺外分泌系统的功能。

同时SS也能直接抑制胰液碳酸氢盐、胰蛋白酶、淀粉酶等的分泌,抑制具有一过性负调节作用[16]。

(4)胰多肽。

胰多肽(pancreatic po lypeptide, PP)由36个氨基酸残基组成,是进食或营养物刺激时胰岛PP细胞分泌的直链多肽。

近年来研究表明,PP由CCK介导释放,通过与胆碱能受体竞争性结合后,对胆碱能介质起作用而抑制胰酶的分泌,试验显示PP能明显地抑制胰腺的外分泌系统(包括基础水平与兴奋后水平),尤其是碳酸氢盐和蛋白酶20动物医学进展 2005年 第26卷 第10期(总第144期)的分泌,使胰液量减少[17-18]。

(5)抑胰肽。

抑胰肽(pancreastatin,PST)由49个氨基酸残基组成,是胰岛B细胞和D细胞产生的一种多肽激素。

抑胰肽对胰腺内外分泌都有较强的抑制作用,能抑制葡萄糖刺激引起的胰岛素释放及CCK刺激所致的胰酶分泌,对胰腺内外分泌有负反馈作用[19]。

(6)其他。

神经降压肽可抑制胃酸和胰液分泌;脑啡肽和酪酪肽可抑制促胰液素及餐后刺激的胰液分泌[20];降钙素、肾上腺素、去甲肾上腺素和前列腺素等也能通过不同的途径抑制胰腺外分泌。

3 中药调节3.1 柴胡柴胡具有和解退热、疏肝理气和升举阳气之功效,其提取物柴胡总皂甙和皂甙单体能促进胰腺腺泡蛋白酶的分泌,且分泌量随浓度增加而增加,趋向饱和,其中柴胡皂甙单体 是柴胡总皂甙促进胰腺腺泡蛋白酶分泌的有效成分之一。

柴胡总皂甙促泌作用动力学呈现早期的高促分泌相和随后的低促分泌相,但1 10-5mo l/L柴胡皂甙单体的促泌动力学则出现了早期的低促分泌相[21]。

3.2 大黄大黄具有攻积导滞、泻火凉血、活血化淤之功效。

报道表明,大黄及其提取物对健康大鼠有利胰效应,可使大鼠胰液分泌增多,但能抑制胰酶的分泌,尤其是对胰蛋白酶、胰弹性酶、胰糜蛋白酶、胰激肽释放酶和胰脂肪酶有明显的抑制作用[22]。

3.3 山楂山楂具有消食健胃、活血化瘀之功效,有报道健脾消食中药山楂可通过升高胰淀粉酶和胰脂肪酶活性而明显的促进胰液的分泌。

山楂能明显的增强胰淀粉酶和胰脂肪酶活性,但脂肪酶增加不如淀粉酶明显,其胰液总量增加显著[23]。

3.4 党参党参具有补中益气,生津养血之功效。

李彦欣等[24]给鸭灌服党参,测得蛋白酶含量、淀粉酶和脂肪酶活性都升高,且与山楂配伍使用时,可使胰液总量增加,提高胰淀粉酶和胰脂肪酶的活性。

3.5 甘草甘草具有补中益气,清热解毒、润肺止咳、缓解药性之功效,从甘草甲醇提取物中得到的富贵酮(FM100)可使胰脏体积及胰腺分泌量明显增加(该作用不被阿托品或切断两侧迷走神经所阻断); FM100还可导致内源性促胰液素的释放[25]。

3.6 其他中药在急性胰腺炎动物体内试验中,发现活血中药川芎嗪对胰腺细胞具有保护作用,可稳定腺细胞的结构和功能,使腺细胞内的酶释放减少;鸡内金能促进胰液分泌,提高胰脂肪酶活性,体外试验作用更强;栀子及其提取物对大鼠有显著的利胰效应;紫花地丁有激活胰脂肪酶的作用;元胡有抑制胰蛋白酶作用[26-27]。