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Ghrelin,是近年来在大鼠胃中发现的新的促进生长激素(growthhormone,GH)释放的酰基化肽,是迄今为止唯一在体内发现的生长激素释放激素受体(secretagoguereceptor,GHS-R)的天然配体。它可以在垂体前叶通过与GHS-R结合,刺激GH的释放。现已在人和大鼠的胃中发现了Ghrelin及它的信使RNA(mRNA),但它的细胞来源目前还不很明确。通过免疫荧光显微镜,人们已经在人和大鼠的胃肠道内发现了分泌Ghrelin的细胞。
ghrelin免疫反应性细胞不是类肠嗜铬样细胞,也不是D细胞和肠嗜铬样细胞,它在人和大鼠的泌酸腺体的内分泌细胞中占了20%。目前已经发现大鼠的ghrelin在X/A样细胞内有表达。X/A样细胞是电子致密的圆形细胞,它所分泌的其他激素及其生理功能目前还不明了。ghrelin分泌细胞(ghrelin细胞)的定位及其整体和超微结构特征都显示是X/A样细胞。Ghrelin还在人和大鼠的肠道内分泌细胞中有表达。
Ghrelin可能在胃肠道中有许多重要功能,如调控肠道动力学、胃酸的分泌、肠道上皮细胞的更新等,这些都是需要进一步研究的领域。检测在不同生理和病理状态下胃肠道中ghrelin的蛋白表达量及它的mRNA表达量将提供更多关于ghrelin的信息,如它的生物合成机制、分泌机制、调控机制等。
Ghrelin有强大的促生长激素分泌的作用。经研究发现,Ghrelin的功用远不止如此,它还有许多其它不依赖于促生长激素释放作用的病理生理作用,如刺激催乳素细胞和促肾上腺皮质激素细胞的作用;影响垂体性腺功能;调节食欲、维持能量平衡;影响睡眠和行为;调控胃能动性和胃酸分泌;影响胰腺的内外功能和糖代谢;影响心血管系统、免疫系统功能及肿瘤细胞的增殖转化。Ghrelin的发现开启了神经内分泌学、新陈代谢、胃肠内科学、免疫学、肿瘤学和心脏病学的新的研究领域。Ghrelin和/或GHS类似物在不同的生理活动中起协同或拮抗作用,提示可能其有明显的临床影响,越来越受到关注。我们发现Ghrelin在人类多种疾病中发挥作用。Ghrelin在许多方面的探讨仅是初步的,有待于进一步深入全面的研究。
瘦素是由肥胖基因(ob)编码、脂肪细胞产生的蛋白质类激素,具有广泛的生物学效应。现已发现瘦素与神经内分泌系统之间组成了一个双向闭合环路,一方面它作用于下丘脑、胰腺、肾上腺、甲状腺、性腺发挥调节功能;另一方面,又受这些神经内分泌器官的负反馈调节,表现出许多重要生理功能。许多研究表明瘦素与其它调节代谢平衡和饮食行为的激素之间可能存在一定的关系,下丘脑-垂体-甲状腺轴可能影响瘦素的分泌和代谢。
本文旨在通过动物实验和临床研究探讨大鼠各组织中ghrelin的表达,ghrelin、瘦素和甲状腺素的相关性,以及甲状腺功能紊乱时甲状腺激素对ghrelin和瘦素水平的影响。
第一部分Ghrelin在正常大鼠不同组织中的表达的研究
目的:探讨ghrelin在正常大鼠不同组织中的表达。
方法:采用免疫印迹技术(western-blot)和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测大鼠胃、脑、肝、肾、脾、胰、脂肪、肌肉、心肌、十二指肠、空肠、回肠、淋巴结、睾丸、肾上腺、甲状腺、肺中ghrelin的表达水平。
结果:正常大鼠胃、十二指肠、空肠、回肠、脑、肝、肾、脾、胰、脂肪、肌肉、淋巴结、睾丸、肾上腺、甲状腺、肺中都有ghrelin的表达,但心肌内没有检测到ghrelin的表达。
结论:ghrelin广泛分布于大鼠的各个组织中,并在不同组织中具有表达差异,其中以胃的表达量最多,提示可能具有多种生物学功能。
第二部分正常大鼠体内ghrelin、瘦素和甲状腺素相关性的研究
目的:探讨正常大鼠体内ghrelin、瘦素、甲状腺激素及与体重的相关性。
方法:采用放射免疫方法检测正常大鼠血清ghrelin、瘦素、T3、T4和TSH的水平,并检测大鼠体重。
结果:正常大鼠血ghrelin与体重呈负相关,相关系数为-0.87(P=0.0014),而瘦素与体重呈正相关,相关系数为0.78(P=0.0076);大鼠血清ghrelin与瘦素及甲状腺激素(T3、T4)分别呈负相关,相关系数分别为-0.76(P=0.0092)、-0.79(P=0.0073)、-0.69(P=0.0237),与TSH呈正相关,相关系数为0.67(P=0.0355),而瘦素与甲状腺激素(T3,T4)成正相关,相关系数为0.66(P=0.0399)和0.68(P=0.0281),与TSH呈负相关,相关系数为-0.86(P=0.0020)。
结论:ghrelin与体重、瘦素和甲状腺激素代谢密切相关,可作为一个很好的营养指数。
第三部分甲状腺功能紊乱时ghrelin、瘦素血清、蛋白及mRNA水平改变及其意义的研究
目的:下丘脑-垂体-甲状腺轴可能影响瘦素和ghrelin的分泌和代谢。本研究旨在探讨甲状腺功能减低和甲状腺功能亢进时甲状腺激素对血清瘦素、ghrelin水平,以及脂肪瘦素和胃的ghrelin蛋白和mRNA水平的影响及其意义。
方法:
1.应用他巴唑和优甲乐人工造成大鼠甲状腺功能减低和甲状腺功能亢进状态,分别于用药10天、停药10天检测用药组、停药组和正常对照大鼠血清瘦素、ghrelin、T3、T4、TSH浓度、体重、胃ghrelin和脂肪瘦素的蛋白和mRNA水平。
2.临床检测15例甲状腺功能低下患儿和10例甲状腺功能亢进患儿治疗前后血清ghrelin、瘦素、T3、T4、TSH浓度和体块指数(BMI),同期检测10例正常儿童的上述各项指标作对照。
结果:
1.甲减用药组、甲亢用药组和正常对照组大鼠血清瘦素与体重均有相关性(P均<0.05),相关系数分别0.83、0.82、0.78,ghrelin与体重成负相关性,相关系数分别-0.81、-0.89、-0.87(P均<0.05);去除体重因素,甲亢用药组、停药组血清瘦素和脂肪瘦素蛋白和mRNA水平和正常对照组相比无明显差别(P>0.05),而甲减用药组血清瘦素(1.18±0.24ng/ml)和脂肪瘦素mRNA水平(0.36±0.12)显著低于停药组(1.88±0.27ng/ml)、(0.91±0.12)和正常对照组(2.12±0.15ng/ml)、(0.87±0.15)(P均<0.05),瘦素蛋白表达水平也有同样的改变;而甲亢用药组血清ghrelin(64.70±9.57pg/ml)显著低于停药组(137.80±22.68Pg/ml)和正常对照组(140.40±13.62pg/ml)(P均<0.05),甲减组(255.90±27.50pg/ml)则显著升高(P<0.05),蛋白和mRNA的改变趋势相同。2.临床观察甲亢组、甲低组和正常对照组中,ghrelin与BMI均有负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.68、-0.69、-0.91;瘦素与BMI均正相关(P<0.05),相关系数分别为0.78、0.72、0.74;在年龄、性别和BMI均相匹配的情况下,甲亢组血清ghrelin(1022.00±112.42)pg/ml显著低于正常对照组(1783.00±141.11)pg/ml(P<0.05),甲低组治疗前血清ghrelin(2496.67±243.51)pg/m显著高于正常对照组(P<0.05);甲低组瘦素水平(0.4±0.31)ng/ml显著低于甲亢组(2.55±0.37)ng/mi和正常对照组(2.01±0.25)ng/ml(P均<0.05),用左旋甲状腺素片治疗使甲状腺功能恢复到正常后,血清瘦素水平升高至(1.77±0.25)ng/ml,达到正常水平;甲亢组治疗前瘦素水平与治疗后(2.17±0.21)ng/ml、正常对照组相比,均无显著性差别(P均>0.05)。
结论:甲状腺素对血清ghrelin和瘦素的分泌起一定的作用;ghrelin和瘦素可能在病理生理状态下对进食、能量代谢平衡和体重的改变起着重要的作用;ghrelin和瘦素可能参与甲状腺功能紊乱的病理生理过程,可以通过调控ghrelin或瘦素的表达来达到治疗甲状腺功能紊乱疾病的目的。