小肠也分泌激素?小肠影响胰腺和血糖,靠的就是激素
胃肠道会分泌很多种激素,对人体的各项生理活动产生重要影响。
这句话可能会颠覆很多非医学专业人士的一贯认知。胃肠道和激素,有什么关系?
故事,要从一百多年前人类的好奇心,以及那只狗说起。
“胰腺兄醒醒,干活啦!”肠道的这句话,到底该如何喊出口?
胰腺,分泌胰液,用来消化食物;胰腺上还驻扎有胰岛细胞,其中的胰岛B细胞,用来分泌胰岛素。
20世纪初,那时的人类还没有发现胰岛素,胰腺在西方科学家的眼里,功能很单一,就是分泌胰液。
人吃了饭,胃就会开始分泌胃酸,胃酸与食糜一同进入到肠道,胰腺开始分泌胰液,并通过胰管输送进入十二指肠,参与食物的消化。
看上去很简单的一个过程,但有人会较真,对胰腺的工作模式提出了灵魂拷问:胰腺怎么知道有食物来了,谁通知它开的工?胰腺又没有长眼睛,却能够保证在正确的时间分泌胰液,这是怎么做到的呢?
那个年代,人们已经掌握了神经反射的基本原理,就想当然地认为,肠道上分布有感知胃酸或食物的神经。这边食物一进来,肠道就会通过神经给胰腺“打电话”:“喂、胰腺兄,醒醒,来活儿了,快HI起来吧!”那头的胰腺接到电话,二话不说,抖擞精神开始汩汩地分泌胰液。
这是一种假说。假说要想上升成为理论,需要通过实验来证明。实验可以这样设计:找到这根电话线,切断它,然后观察是否会影响到肠道与胰腺之间的“沟通”。
法国科学家Wertheimer用狗做实验,试图证明这个假说。他把狗体内一截小肠袢的神经给切除,然后把盐酸溶液(用来代替胃酸)放置到小肠袢中,模拟食物和胃酸进入到了肠道中,同时观察胰腺是否还会分泌胰液。按照“打电话”的理论,此时联络用的神经已经被去切断,不应该再分泌胰液。
结果很意外:即便已经没有了神经可供使用,胰腺仍会分泌胰液。难不成,小肠与胰腺之间除了固定电话线,还各自配备了一部手机?
胰腺对肠子说:“咱有了对讲机,要电话线干啥啊?”
那年头,手机是不可能有的。Wertheimer很迷惑为什么会出现这种情况。本打算证明肠道与胰腺之间的神经反射,最后却把自己搞得迷迷糊糊,最后只好在论文中总结到:小肠和胰腺之间,还存在一种顽固的局部反射。至于这种局部反射是怎么形成的,他并没有做出很好的解释。
1902年,英国的两位生理学家贝利斯(Bayliss)和斯塔林(Starling)注意到了Wertheimer的这篇论文,并重复了Wertheimer的实验,得到了同样的结果。哥俩想破了脑袋,大胆地提出了一个前无古人的假说:化学反射。
神经反射的建立,需要有神经这根“电话线”;而化学反射,是依靠某种化学物质的传递来实现。就拿小肠与胰腺之间的沟通来说,小肠感受到了食物,开始分泌出某化学物质,该化学物质进入血液中,随着血液循环潜入胰腺,胰腺感知到这种化学物质,开始分泌胰液。
神经反射是需要拉电话线的固定电话,化学反射则是对讲机,对讲机A发射出信号(某化学物质),对讲机B接收到这种化学物质,实现信息的传递。
接下来,需要用实验对这种疯狂的假说进行验证。还是用狗作为实验动物,把狗的一截小肠剪下来,取肠粘膜,同稀盐酸混合、研磨。这一步,是模拟肠粘膜感受到了胃酸。如果假设成立,这时的研磨物中,应该已经存在了那种能让胰腺分泌的化学物质。
继续。分离出研磨物的提取液,注射到这只狗的血液中去,观察狗的胰腺的状态。奇迹发生了!这只狗的胰腺,果真开始分泌胰液来了!
化学反射是真实存在的!
这种化学物质,被命名为促胰液素。给这类通过血液循环传送并对靶器官的活动产生调控作用的化学物质,起了一个专用名词,叫做hormone,音译“荷尔蒙”,规范叫法为“激素”。
通过激素对器官的活动进行调控,称为激素调节。分泌激素进入血液循环的过程,被称为内分泌,分泌激素的器官是内分泌器官。内分泌学的大门,自此被打开。
胃肠道说:“别拿我不当内分泌器官!在座的各位,不客气说,都是小弟!”
小肠感受到了食物,分泌出促胰液素,因此小肠是内分泌器官,促胰液素是一种激素。
胰腺分泌的胰液,并没有进入到血液循环中,而是进入肠道,作用于食物而非具体的器官,因此胰液属于外分泌,并不是内分泌。
当然了,胰腺上胰岛B细胞分泌的胰岛素,直接入血,并对全身各个器官“群发”指令,是不折不扣的激素,胰腺也因此沾了光,既是外分泌器官,也是内分泌器官。严格来说,其内分泌功能,是由胰岛细胞完成的,并非胰腺。
扯远了,继续说胃肠道与激素的那些事。
小肠分泌的促胰液素,只是胃肠道分泌的众多激素中一种。甚至可以说,论起分泌激素的能力,全身各个器官在胃肠道的眼里,不是针对谁,全部都是渣渣。
这是因为胃肠道分泌的激素种类之多,类型之复杂,作用之广泛,居全身各器官之首。因此,胃肠道也被冠以体内最大、最复杂内分泌器官的称号。
由胃肠道分泌的激素,种类繁杂、作用多样,被统称为胃肠激素。
例如,生长抑素,对生长激素的释放具有调节作用;
又例如,葡萄糖依耐性促胰岛素分泌多肽(GIP)和胰高血糖素样肽1(GLP-1),又被称为肠促胰岛素,触手又一次伸向了胰腺,不过这次是影响到胰岛细胞的功能,决定胰岛素的分泌。
肠促胰岛素的研究,促成了时下两大类热门降糖药物的开发:一类是以西格列汀为代表的DPP-4抑制剂;另一类是以利拉鲁肽为代表的GLP-1类似物。
这两类药物的出现,在糖尿病药物治疗领域再次掀起一波新药开发的热潮。今天,依据肠促胰岛素的理论基础,各大厂商正在争先恐后开发更有效、方便、安全的降糖药。
此时,回头看一百多年前小肠与胰腺的对话,不禁感慨,那场对话中的水,太深。
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