壁细胞泌酸功能

壁细胞泌酸功能主要内容一．胃的结构二．壁细胞三．胃酸的分泌四．胃酸分泌的调节五．胃酸分泌的调节机制一.胃的结构分区胃被分为四个区域，每个区域都有着不同的细胞以及相对应的不同功能。CardiaFundusBodyPylorus腺体（Glands）根据其所在部位与结构不同，分为：Cardiagland（贲门腺）Fundicgland（胃底腺）Pylorusgland（幽门腺）其中贲门腺和幽门腺均为一般的黏液腺，胃底腺则是胃特有腺体。胃底腺（fundicgland）：•分布于胃底和胃体部，是胃内数量最多、功能最重要的腺体。•腺呈分支管状，可分为峡部（isthmus）、颈部（neck）与底部（base）。•胃底腺由主细胞、壁细胞、颈粘液细胞、内分泌细胞及未分化细胞组成。胃底腺横切纵切亦称泌酸细胞（oxynticcell），位于胃腺颈部（图），占胃上皮细胞总数的30%。结构特点：光镜下：细胞较大，多呈圆锥形。核圆而深染，居中，可有双核；胞质嗜酸性强。（图）二.壁细胞Parietalcell电镜下：（图）壁细胞游离面的质膜内陷形成迂曲分支的小管，称细胞内分泌小管（intracellularsecretorycanaliculus)。小管壁与细胞顶面质膜相连，腔面有微绒毛。分泌小管周围有表面光滑的小管和小泡，称微管泡系统，其膜结构与细胞顶面质膜及分泌小管壁相同。含有大量线粒体，其它细胞器则较少。峡部颈部底部壁细胞返回壁细胞ParietalCell返回返回2.1壁细胞的分子生物学特征：rab家族rabGTP酶是GTP结合蛋白超家族中的一种已被证明与壁细胞胞内动力学和泡囊膜运输有关。壁细胞内有一系列rabGTP酶，分子量20-25KD，含有保守性鸟嘌呤核苷酸序列和疏水性基团。某些特殊的rab还与胞内分泌结构有关，并是膜动力学的重要调节器，其中以rab11较为特殊。包涵素家族包涵素(Clathrin)是泡囊外衣蛋白中最具特征的一个家族，存在于富含质子泵的管状泡囊上。在壁细胞中的主要作用：对胞内物质加以选择，使其聚集，并作为将选择后物质运送至邻近泡囊的途径;聚集其他各类蛋白质，使胞膜变形成为运输泡囊或管道。上述作用表明包涵素可能与质子泵在分泌膜的恢复以及管状泡囊的生物起源和持续再构建有关。2.2壁细胞功能：分泌胃酸（Gastricacid）和内因子（Intrinsicfactor）。胃酸（HCl）作用：①盐酸能激活胃蛋白酶原，使其转变为胃蛋白酶，并为胃蛋白酶发挥作用提供适宜的酸性环境。②杀死随食物及水进入胃内的细菌。③胃酸进入小肠时，还可促进胰液、胆汁及肠液的分泌，有助于小肠对Fe、Ca等物质的吸收。④分解食物中的结缔组织和肌纤维，使食物中的蛋白质变性，易于被消化。⑤反馈性抑制G细胞分泌的胃泌素。内因子的作用：一种黏蛋白，与VB12结合，形成内因子-VB12复合物，对小肠内的蛋白水解酶具有很强的抵抗力，可使VB12免受破坏。当运行至远端回肠时，在Ca2+存在下，内因子可与回肠黏膜上皮细胞纹状缘上的特异受体结合，促进VB12的吸收。机体长期缺乏VB12会导致巨幼红细胞贫血症，而内因子分泌不足也可引起同样的症状。2.3壁细胞质膜系统的形态变化与泌酸胃壁细胞有两种特征性的质膜系统，一种由壁细胞的腔面质膜向细胞内凹陷、折叠而形成特殊网管结构，称为分泌小管。另一种是由滑面内质网和囊泡状膜性结构组成的管状和泡状的管泡结构。分泌小管和管泡结构参与氢离子的运输和分泌，其形态和数量与壁细胞的分泌状态有关。壁细胞质膜系统的形态变化：•静止状态的壁细胞，胞浆内管泡极多，多呈圆泡状，与线粒体相伴随散布于整个胞质中，分泌小管很少，其管腔狭窄，表面微绒毛少而短。•活化状态的壁细胞，分泌小管增生且丰富，其表面微绒毛加长、增多，使壁细胞泌膜面积较静止期增加5-10倍，而胞浆内管泡则减少甚至消失。壁细胞的膜循环：壁细胞受到刺激后的胃酸分泌高峰期，壁细胞内的管泡结构急剧减少，而分泌小管显著增加，管泡向顶部质膜转移、融合，使H+/K+ATP酶不断从管泡向顶部质膜补充，从而分泌大量盐酸。当刺激停止后，H+/K+ATP酶又重新返回管泡膜而终止泌酸活动，这就形成了壁细胞的膜循环。三.胃酸的分泌壁细胞内含有丰富的碳酸酐酶(CA)，在其催化下，由细胞代谢产生的CO2可迅速地水合形成H2CO3，H2CO3随即又解离为H+和HCO3-。在H+分泌后，留在细胞内的OH-便和H2CO3解离的H+结合而被中和。HCO3-则在壁细胞的底侧膜，与Cl-交换进入血液，形成餐后“碱潮”。进入胞内的Cl-通过分泌小管上特异的Cl-通道进入小管腔，与H+最终形成HCI。1.三种配体（组胺、乙酰胆碱、胃泌素）靠近壁细胞膜外上的三种相应受体2.配体与受体结合3.碳酸酐酶作用于H2O和CO24.H2O和CO2在碳酸酐酶的作用下转化为HCO-和H+5.K+通过K+通道被转运到胞外，胞外Cl-和胞内HCO3-与基底膜上的离子交换通道结合6.Cl-被交换到胞内，HCO3-转运到血液中形成碱潮（alkalinetide）7.胞内线粒体产生ATP8.胞内的ATP，H+和胞外的K+与膜上的H+/K+ATPase结合9.ATP水解成ADP，H+被泵到胃腺腺腔内，K+被泵到胞内。10.Cl-通过Cl-通道，移到胃腔，和H+形成胃酸（HCl）四.胃酸分泌的调节胃酸的分泌受神经和部分激素的调节促进HCl分泌CCK3H2M3ParietalCellGastrinHistamineAchGCellECLCellVagusHCl抑制HCl分泌①HCl负反馈——抑制HCl的分泌HCl是胃腺分泌物，但当达到一定浓度时，反而对胃腺分泌有抑制作用，这对HCl水平的调节有重要意义。当胃内酸度增加，幽门部pH降至1.2~1.5时，HCl抑制了幽门部胃泌素的释放，从而使胃液分泌受到抑制。在十二指肠内，pH为2.5或2.5以下时，产生促胰液素，通过血液循环作用于胃，对胃泌素引起的酸分泌也有抑制作用。②脂肪•脂肪对胃液分泌的抑制作用产生于脂肪通过幽门进入十二指肠后。刺激小肠分泌肠抑胃素，它包括促胰液素、促胰酶素和抑胃肽等。肠抑胃素能够抑制胃酸的分泌。③高渗溶液•在小肠内刺激渗透压感受器肠-胃反射HCl分泌刺激小肠黏膜释放多种胃肠激素五.胃酸分泌的调节机制•壁细胞底侧膜上有胃泌素、Ach和组胺三种受体，它们与配体结合后，能激活胞内第二信使，进而激活蛋白激酶，同时胞内Ca2+增加，最终经放大效应促进胃酸分泌。•胃泌素和Ach受体引起泌酸的机制与受体后信号传导有关，即胃泌素和Ach与各自受体结合后所发生的膜内分子水平变化。•胃泌素使壁细胞膜磷脂水解，由磷脂酰二磷酸肌醇(PIP2)分解成三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。•IP3通过促进胞内钙库释放Ca2+，增加游离Ca2+的浓度。在IP3诱导Ca2+由胞外人胞的同时，胃泌素又能刺激IP3，使其含量迅速上升且持续增加，具有双相动力学效应。•PIP2是钙离子依赖蛋白激酶(PKC)特异性激动剂，使PKC从胞质移至质膜，Ach也能使PKC活化，诱导胞内Ca2+浓度升高。不管上述何种途径，均能启动Ca2+信号系统即Ca2+-磷脂依赖性激酶途径，激活质子泵促进胃酸分泌。•组胺受体与其配体结合后，通过cAMP-PKA途径起作用。组胺和M3亚型胆碱能受体结合后，使AMP在腺苷酸环化酶(AC)作用下变为cAMP，后者进而发挥两大作用：①活化钙泵，在cAMP信号减弱时壁细胞基底膜仍可有Ca2+升高，其间产生的能量为质子泵泌H+提供动力；②活化cAPM依赖蛋白激酶(PKA)，后者进而促使碳酸一苷酶活化，形成碳酸并离解H+或使蛋白质磷酸化，直接激活质子泵促进酸分泌。结语壁细胞泌酸的机制以及泌酸的调节是一系列复杂但有条理的过程。包括胃酸分泌时壁细胞膜上各种离子通道的相互作用，如H+/K+ATPase、Cl-通道、K+通道、AQP4等;以及泌酸调节中的其他机制，如分子生物学机制、胞内形态学机制等。此次报告只是对壁细胞泌酸的生理做了简单的阐述，还有很多更加深入的东西需要大家课余时间自己交流学习。谢谢！