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人体内的功能肽

发布时间:2019-07-03 16:52:07 阅读次数:112 次
 

1931年,Yon Euler和Gaddum从哺乳动物的肠和脑组织中提出了一种粉末状(pow-der)的肽类物质,命名为P物质。1954年,Du Yignerd从下丘脑中分离纯化出两种肽类物质一加压素和催产素。1975年,Hughes等发现了脑啡肽等一大类内源性阿片肽家族。随后,由于放射免疫分析法、基因工程技术和克隆技术的出现和应用,对人体内调节性多肽(简称为调节肽)的研究得到蓬勃发展。近四十年来,已发现上百种调节肽。它们的作用和意义越来越受到了人们的广泛关注。


调节肽是在机体内主要起传递信息作用的生物活性肽,主要分布在神经组织(故又称为神经肽),也存在于其他的组织内。传统的观点认为,神经系统和内分泌系统是机体内的两大调节系统。神经系统是由突触和化学性突触传递电信号(神经调节);内分泌系统则是以释放激素的形式,通过血液循环传递化学信号(体液调节)。这两种传递信息的方式截然不同。而调节肽或神经肽在体内根据作用部位的不同,既能起神经递质的作用,又能起激素样作用,有时也起神经调质的作用。

调节肽的合成和代谢

     调节肽是在特定的细胞内合成的。首先由相应的基因转录生成mRNA,在胞体内以 mRNA作为模板,翻译形成无活性的前体蛋白。然后装人大囊泡内经轴浆运输至神经末梢,在转运的过程中完成翻译后的加工,形成有活性的调节肽(图 -1)。有些调节肽还 可以与经典的神经递质共存于同一个囊泡中。共存的递质和神经肽同时释放可通过突触 前和突触后两种途径发挥协同调节作用。调节肽在其他内分泌细胞合成后经高尔基体加 工后,贮存在分泌颗体中。

注:翻译后加工过程包括包装、蛋白水解酶裂解、修饰(如酰胺化、糖基化和磷酸化等)。RER示粗面内质网。


中枢神经系统神经肽的释放与经典神经递质的释放相类似,高频电刺激或高钾引起的去极化都可使神经肽以胞吐的方式释放出来。神经肽发挥信号传递作用后,主要通过相应的酶促降解而失活,一般无重摄取机制。

调节肽的作用与方式


调节肽有以下多种作用方式:


1、神经分泌

调节肽可以作为神经递质,从神经末梢释放后,通过突触间隙作用于突触后膜上的相应受体,使突触后神经元或耙细胞发生兴奋或抑制。例如,P物质就是痛 觉传人的初级感觉神经纤维的递质,大多数神经肽则是作为调质(modulator)发挥作用的。它们本身虽然不能直接使耙细胞产生动作电位,但可改变突触前末梢递质的释放量,或者改变耙细胞对递质的敏感性。

2、远距分泌

     调节肽被分泌出来后,通过血液循环运输到全身,被远距离的耙细胞上的受体识别、结合并发挥作用。

3、旁分泌

     调节肽被分泌出来后,通过组织液扩散到邻近的细胞,调节它们的生理作用。

4、自分泌

     调节肽被分泌出来后,能对分泌它们的细胞本身发挥调节作用,即分泌细胞和耙细胞为同一细胞。



看点

04

调节肽的特点

(一)调节肽的合成过程特殊


1、合成过程复杂


前已叙及,合成调节肽时,首先要按照mRNA提供的模板,在胞体内经核糖体翻译成无活性的大分子调节肽前体,可能有二硫键的形式,并进行糖基化、磷酸化、硫酯化等共价修饰。前体在内质网切除了信号肽形成调节肽原,与相应的加工酶一起装入囊泡运输到神经末梢,在运输过程中经多种酶的作用而生成有生物活性的调节肽。在加工过程中还受到组织特异性和不同生理状态的调控,可使相同的前体大分子生成不同的终产物。


2、含有肽的DNA和mRNA的组织不一定都能合成调节肽


组织中mRNA的量通常与肽的含相是平行关系,但有许多例外。例如,牛的小脑中含有大量脑啡肽mRNA,但却不含脑啡肽。这可能是该组织内mRNA的翻译和翻译后加工过程有障碍。


3、同一前体在不同部位和组织生成的终产物可能不同


其原因可能是不同部位和组织对同一前体物质进行乙酰化以外的翻译后加工方式不同所致。




(二)调节肽的作用复杂多样

1、调节肽有多种作用方式


前已叙及,调节肽可以作为神经递质,完成神经细胞之间、神经细胞与效应器细胞之间的信息传递;也可以作为激素,以神经内分泌方式,随着血液循环作用于远距离的耙细胞,还可以作为神经调质,以旁分泌的方式,调节神经递质的 释放量或者调节效应器细胞对神经递质的敏感性。


2、调节肽的作用部位复杂


不同的调节肽有的可以作用于中枢,也有的作用于外周,同一调节肽有的既可作用于中枢,也可作用外周,而且在中枢和外周的作用不同。例如,β-内啡肽在中枢有镇痛和抑制呼吸的作用,而在外周则有免疫调节作用。另外,同一调节肽在中枢不同的部位可以表现出不同的作用,甚至起相反的作用。例如,将强啡肽 注入脊髓蛛网膜下腔有明显镇痛作用,注射人脑室内反而可拮抗吗啡的镇痛作用。


3、调节肽与递质共存的作用复杂


调节肽与递质共存于同一个囊泡并共同释放后, 其意义有:①起相互协同或拮抗作用;②一方调节另一方的释放,使效应增强或抑制;③交叉调节彼此的释放,产生相互抑制作用。这样有可能使机体的调节和控制更加精密和完善。




(三)调节肽的功能有多种多样


1、同一调节肽(及其家族)功能多样


几乎每一种调节肽或每个调节肽的家族都有多种不同的功能。例如,内源性阿片肽除有镇痛作用外,还能调节运动、循环、呼吸、消化、内分泌、体温和免疫等功能活动。


2、调节肽剂量不同作用也不同


例如,当合理使用低剂量的促性腺激素释放激素时,有促进生育的功能,而长期大剂量使用该激素时,则有抑制生育的作用。


3、同一调节肽对不同种属动物的作用不同


例如,α-促黑素细胞刺激素(α- MSH)在两栖类和爬行类动物中主要起调节皮肤颜色的作用;而在哺乳类动物中则可能 起促进胎儿生长发育的作用。


4、同一家族的调节肽对同一器官的效应也不相同


例如,同是内源性阿片肽家族,但各成员对心血管系统的调节作用不完全相同。其中L-ENK可升高血压,心率略增快;M -ENK则对血压的影响不恒定,使心率减慢,等等。


5、同一调节肽对不同的细胞作用不同


调节肽通过作用于不同细胞上的特异性受体,产生的生物学效应可能不同。例如血管紧张素Ⅱ用于不同细胞膜上的血管紧张素Ⅱ受体,产生的效应不同。它作用于下丘脑饮水中枢的神经细胞,引起渴觉和饮水行为;作用于下丘脑视上核神经内分泌大细胞,则促进抗利尿激素的合成和释放;作用于肾上腺皮质球状带内分泌细胞,则促进醛固酮的合成和释放;作用于血管平滑肌,则可增强它们对去甲肾上腺素的缩血管效应。虽然对不同的细胞产生不同的作用,但在作为一个完整机体的整体上,这些效应是协调一致的。

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