概论弥散神经内分泌系统

概论弥散神经内分泌系统1

佘锐萍

（中国农业大学动物医学院动物病理教研室，北京，100094）

摘要：本文系统概述了弥散神经内分泌系统(DNES)概念的形成, DNES的组成及其细胞结构

和功能特点和DNES细胞的鉴定方法,并简要概述了DNES与疾病及免疫的关系。指出从免疫-神经-内分泌网络的角度来揭示DNES与消化道疾病及其黏膜免疫的关系将是研究胃肠道疾病发病机理的一个新思路。

关键词：DNES； APUD；脑肠肽；黏膜免疫；

传统的内分泌系统的概念，只是指由少数内分泌腺体组成，它们的产物直接分泌入血液，这些腺体有时称为无导管腺（ductless glands）。现在关于内分泌系统的概念认为它是一个很复杂的，由细胞、组织和器官构成的系统，它们分泌许多种激素和胺类产物。内分泌系统可分为两大类：包括弥散神经内分泌系统(dispersed or diffuse neuroendocrine system,DNES)和非弥散神经内分泌系统。大多数的内分泌细胞、组织和器官属于DNES；一些分泌甾醇类激素和甲状腺激素的细胞如肾上腺皮质细胞和甲状腺滤泡上皮等属于非弥散性神经内分泌系统[1]。

一、弥散性神经内分泌系统概念的提出

二十世纪初英国生理学家Bayliss和Starling（1902），给狗小肠灌注0.4%盐酸后，制备小肠组织浸出物，再将浸出物注射于动物血液，发现被注射动物的胰液分泌异常亢进，由此发现促胰液素（secretin），首次提出了体液中的化学信息学说并创造性地提出了“激素”（hormone）这一概念，创立了内分泌学说，迄今已有百年的历史。一个世纪以来，内分泌学经历了三个发展阶段。上世纪50年代以前是传统的内分泌学蓬勃发展时期，在此时期研究的主要有甲状腺，肾上腺及性腺等。上世纪50~60年代发现下丘脑释放激素，开创了神经内分泌学的新阶段，不仅打破了神经系统和内分泌系统不可逾越的概念，而且对内分泌的认识也扩展到了一个全新的领域[1,2]。

上世纪60年代末，英国学者Pearse[3]首先将某些具有共性的内分泌细胞包括散在分布的内分泌细胞总称为“胺前体摄取与脱羧系统”（amine precursor uptake and decarboxylation system），简称APUD系统。当初是指散布于体内的一类产生胺类激素的内分泌细胞，这些细胞具有一个共同的生物化学特点，即都能摄取胺的前体物质，并使其脱羧，转变为胺类产物。30多年来，对这一系统的研究进展迅速，认识不断深入，不仅对其组成细胞由最初发现的6种增加到了50多种，而且也证明该系统广泛存在于脊椎动物和无脊椎动物，并发现此细胞系统不仅产生胺，许多细胞象神经细胞一样还产生肽。日本学者藤田（1973）将这些内分泌细胞称为副神经元（paraneuron）。近20年来，胃肠胰内分泌学研究中的一个重大进展是发现许多过去认为只存在于胃肠道（包括胰腺）的激素也存在于脑内，原先认为只存在于脑内的一些肽类也出现在胃肠道内[4]。人们把这些双重分布的肽类称为脑肠肽[5]（brain-gut peptide）。第一个被证实的双重分布的脑肠肽是P物质（1931年）。后来发现的有神经降压素、生长激素，促胰液素和胆囊收缩素等[6]。大量的事实都证明，产生肽类和胺类的APUD细胞与神经细胞在形态，生理和生化等方面有极大的相似性，所

基金项目：国家自然科学基金委支助项目（NO：39200092；39870584）

作者简介：佘锐萍（1957—）女，博士，教授。湖北襄阳人，主要研究方向：黏膜免疫细胞及分子病理学。

E—mail: Sherp12@

以，内分泌细胞与神经系统有十分密切的关系[7]。80年代后期Pearse[8]等又进一步提出了弥散神经内分泌系统（diffuse neuroendocrine system,简称DNES）的概念。将具有分泌功能的神经元（分泌性神经元）和APUD细胞统归这一系统。它和神经系统共同调节和控制机体动态平衡的生理过程，在调控机体的生命活动中起着重要的作用。DNES这一概念较APUD系统更能反映调节机体活动的意义，使内分泌学扩展到更广阔的领域。

二、DNES的组成，产物及其功能

1．DNES的组成和产物

DNES的细胞已达50多种，分为中枢和外周两部分。中枢部分包括下丘脑一垂体轴和松果体细胞。如松果体细胞，下丘脑大细胞，下丘脑小细胞，脑垂体远侧部细胞，脑垂体中部细胞。周围部分包括分布在胃肠道、胰岛，甲状腺、甲状旁腺，肾上腺髓质交感神经节，泌尿生殖及心血管等处散在的内分泌细胞。多数位于胃肠道和胰腺内，细胞种类多，彼此之间相互影响，故有胃肠胰系统概念。近年发现心肌血管和血细胞也有重要的内分泌功能，它们可产生几十种体液因素和生物活性物质，调节机体多种功能，故有人建议把它们也列入DNES[1]。

DNES细胞的产物包括二大类，一是肽类产物，二是单胺类产物。其中肽类产物种类较多，达40多种，目前已发现双重分布的肽类有：①从脑和胃肠胰中均被分离出的有P物质、胆囊收缩素、神经降压素、胰液素、生长抑素。②从脑内分离出，以放射免疫和免疫细胞化学证明存在于胃肠道的有脑啡肽，内啡肽，促甲状腺素释放激素。③从胃肠中分离出，用上述二种方法证明存在于脑内的有血管活性肠肽，高血糖素、蛙皮素、胰多肽、组异肽、胃肠动素和胰岛素。④从其他部位分离出，用上述二种方法证明存在于脑和胃肠道的有促肾上腺皮质激素、血管紧张素II、生长激素。胃肠内分泌细胞和含肽神经元是各自制造其自身的肽类的，神经细胞很少或几乎不摄取循环中的肽。DNES细胞中的单胺类产物主要有5-羟色胺、多巴胺、组织胺、去甲肾上腺素、褪黑激素、原黑色素、酪胺等。DNES细胞的种类还在继续扩大，新的肽类激素也在不断发现。除了肽类和单胺类物质外，DNES还含有糖蛋白，腺嘌呤核苷和钙离子、镁离子、ATP等。

2．DNES产物的功能

目前认为，神经肽除有神经递质作用外，有的还起神经调质的作用。神经调质可调整神经未梢释放递质，或改变靶细胞对神经递质的反应。因此，它们的作用范围可能比神经递质更广泛。作用的时间持续更长些。此外，神经肽还可能具有调节神经元敏感性的作用。

脑肠肽类激素主要有如下几方面的功能：第一．胃肠激素除有刺激分泌和运动等快速的短期作用外，一般还具有较长期的营养作用(trophic action),即影响靶器官的生长，在神经系统中，脑肠肽类物质可能对突触后靶细胞有营养作用。第二，在胃肠局部脑肠肽可通过自分泌和旁分泌的方式影响局许多细胞的生理代谢和分化。脑肠肽与经典神经递质组成共递质，一起完成突触化学传递[9]。第三，脑肠肽类物质作为局部与中枢神经系统之间联系的信号分子，与许多疾病的发生发展密切相关。胃肠肽在神经和其他激素的调节影响下发挥作用。

DNES细胞内胺类物质的生理作用不及肽类清楚。有下列几种看法：第一，认为胺类物质具有激素作用，如已明确的有褪黑激素，去甲肾上腺素等。第二，与肽激素的合成和贮存有关。某些肽激素就是在胺类所在部位合成的。第三，某些单胺可能与肽激素的分泌过程有关。第四，胺类物质可能作为一种原始的神经载体胺的衍生物。除少数作为胺激素外，尚无更多证据支持胺类物质经血循环参与信息传递作用。

三、DNES细胞的形态结构特点

DNES细胞尤其是胃肠胰中的细胞常单个或成群地存在于一些器官或组织中[10]，含有不同肽类物质的细胞常存在于同一部位。下面以消化管内的DNES细胞为例，阐述其结构特点。