เซลล์ G: การพัฒนาแกสทรินช่องทางกลศาสตร์ของเพียโซ - ชีววิทยา - 2026

เซลล์ Gเป็นเซลล์ต่อมไร้ท่อที่อยู่ภายใต้การควบคุมเนื้อหา luminal ร่างกายและระบบประสาท พวกมันอยู่ที่ระดับของเยื่อบุลำไส้เล็กส่วนต้นและเยื่อหุ้มกระเพาะอาหาร เซลล์เหล่านี้เป็นตัวแทนของเซลล์เยื่อบุกระเพาะอาหารเพียงเล็กน้อย (1%)

microvilli ที่มีอยู่ในเซลล์ประเภทนี้ซึ่งกระจายอยู่บนพื้นผิวปลายยอดทำให้สามารถเก็บตัวอย่างเนื้อหาในกระเพาะอาหารได้ เซลล์ G จะปล่อยแกสทรินซึ่งเป็นฮอร์โมนโพลีเปปไทด์ซึ่งการหลั่งเกิดจากสิ่งเร้าของธรรมชาติทางประสาทกลไกหรือทางเคมี

เซลล์ G ของกระเพาะอาหาร โดย Miguelferig จาก Wikimedia Commons

Gastrin กระตุ้นให้เซลล์ข้างขม่อมหลั่งกรดเพิ่มการไหลเวียนของเลือดในเยื่อบุกระเพาะกระตุ้นการหลั่งของเปปซินในเซลล์หลักและส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อภายนอกและตับอ่อนรวมทั้งการเคลื่อนไหวของกระเพาะอาหาร

กิจกรรมหรือกลไกการออกฤทธิ์ของเซลล์ G ถูกกระตุ้นโดยการมีอยู่ของผลิตภัณฑ์ย่อยสลายโปรตีน อย่างไรก็ตามมีการแสดงให้เห็นว่าพวกมันไม่เพียง แต่ตอบสนองต่อสัญญาณทางเคมีประเภทนี้ แต่ยังได้รับการกระตุ้นจากการขยายตัวของผนังหน้าท้อง

ในแง่นี้การปรากฏตัวของช่องไอออนที่มีความไวต่อกลไกซึ่งเป็นของตระกูล Piezo จึงเป็นหลักฐานซึ่งจะอธิบายในภายหลัง

การพัฒนาเซลล์ G

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังกระเพาะอาหารทำหน้าที่หลายอย่างนอกเหนือจากการเป็นที่เก็บอาหารเช่นการจัดให้มีสิ่งกีดขวางที่ป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์เข้าสู่ลำไส้และสร้างสภาพแวดล้อมป้องกันจากการโจมตีของธรรมชาติภายนอกหรือจากภายนอก

กระเพาะอาหารมีเซลล์ต่าง ๆ ซึ่งทำหน้าที่เฉพาะ นั่นคือกรณีของเซลล์ enterochromaffin ที่รับผิดชอบในการผลิตฮีสตามีน เซลล์ที่หลั่งฮอร์โมนจากธรรมชาติของเปปไทด์ D เซลล์ที่ปล่อยโซมาโตสแตติน เซลล์ A ที่สร้าง ghrelin; และเซลล์ G ที่หลั่งแกสทริน

เซลล์ G เกิดจากเซลล์ฮอร์โมนก่อนต่อมไร้ท่อที่ผ่านการแบ่งตัวที่ไม่สมมาตรในเยื่อบุกระเพาะทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ หนึ่งในนั้นแสดงออกถึงโซมาโตสแตตินและอีกตัวแสดงแกสทรินในแต่ละกระบวนการแบ่ง

การแบ่งแบบไม่สมมาตรดังกล่าวช่วยให้เซลล์ที่หลั่งโซมาโตสแตตินสามารถปรับการเจริญเติบโตและการทำงานของเซลล์ G ที่หลั่งแกสตรินได้ การเจริญเติบโตของเซลล์ทั้งสองชนิดถูกควบคุมอย่างละเอียดโดยปัจจัยการถอดความ

ตัวรับ Gastrin และ cholecystokinin

Gastrin ปลดปล่อยโดยเซลล์ G ของ Antrum ของเยื่อเมือกในกระเพาะอาหาร โดย Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. จาก Wikimedia Commons

โดยหลักการแล้ว Gastrin แปลว่าพรีโฟรกัสทริน เมื่อกระบวนการแปลเกิดขึ้นพรีโพรกัสทรินจะผ่านช่องว่างที่สร้างเปปไทด์ที่มีขนาดต่างกันซึ่งแกสตริน "บิ๊ก" เป็นเปปไทด์ที่พบมากที่สุด

กิจกรรมทางชีวภาพของ gastrin พบในลำดับที่เรียกว่า pentagastrin ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 5 ชนิด ลำดับนี้อยู่ในโดเมน C-terminal

การกระทำของแกสทรินเกิดขึ้นตามมาจากการจับกับตัวรับ cholecystokinin (CCKB) ซึ่งเป็นตัวรับโปรตีน G

เมื่อแกสทรินจับตัวกับตัวรับแล้วน้ำตกสัญญาณจะถูกกระตุ้นซึ่งอิโนซิทอลของเมมเบรนเช่นฟอสโฟลิเปส C จะถูกกระตุ้นซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมในเซลล์และการกระทำของสารตัวที่สองเช่นอิโนซิทอล ไตรฟอสเฟตและไดอะซิลกลีเซอรอล

อย่างไรก็ตามตัวรับนี้ยังสามารถกระตุ้นให้เกิดการกระตุ้นของวิถีการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับตัวรับไทโรซีนไคเนสได้ในระดับที่น้อยกว่าเท่านั้น

การแสดงออกของตัวรับ CCKB พบได้ในระบบย่อยอาหารเซลล์เม็ดเลือดขาวเซลล์บุผนังหลอดเลือดและระบบประสาทส่วนกลาง

ช่องทางกลศาสตร์ของ Piezo

ช่องไอออนที่ไวต่อกลไกตอบสนองต่อแรงกระตุ้นทางกลนั่นคือ; พวกมันจะเปิดออกเมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ได้รับการเปลี่ยนแปลงความตึงหรือความดัน

กลไกที่รับรู้การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อยู่ระหว่างการอภิปราย แต่มีการเสนอการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบของโครงกระดูกและฟอสโฟลิเปสที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์

ช่องทางที่ไวต่อกลไกของ Piezo เป็นโปรตีนที่ได้รับการอนุรักษ์ตลอดวิวัฒนาการและนอกเหนือจากการปรับแรงดันไฟฟ้าแล้วยังตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มีลักษณะเชิงกล

ช่องไอออน Piezo1 และ Piezo2 ช่วยเติมเต็มกระบวนการทางสรีรวิทยาที่มีความสำคัญอย่างหลากหลาย ตัวอย่างเช่น Piezo1 มีส่วนร่วมในการพัฒนาระบบน้ำเหลืองและหลอดเลือดในหนู

Piezo 2 มีส่วนร่วมในการถ่ายทอดกลไกของเซลล์ Merkel และเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่อยู่ในรากหลัง

การศึกษาล่าสุดในมนุษย์และหนูแสดงให้เห็นว่าช่อง Piezo ยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ไม่ใช้ประสาทสัมผัสเช่นการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อเรียบการสร้างแผ่นเยื่อบุผิวและกระดูกอ่อนในเซลล์ที่ประกอบขึ้นด้วย (chondrocytes)

ในหนูแสดงให้เห็นว่าการลบยีน Piezo 1 หรือ Piezo 2 นำไปสู่การตายของตัวอ่อนหรือการตายหลังคลอดในช่วงต้น

การแสดงออกของช่องทางที่ไวต่อกลไกในเซลล์ G

การตอบสนองของเซลล์ G ต่อผลิตภัณฑ์โปรตีนต่างๆดำเนินการโดยตัวรับเคมี อย่างไรก็ตามกลไกที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นของเซลล์เหล่านี้หลังจากการขยายตัวของผนังกระเพาะอาหารนั้นไม่สามารถเข้าใจได้

Antral innervation เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้การกระตุ้น G-cell เกิดขึ้นอย่างไรก็ตามการศึกษาล่าสุดระบุว่าแม้จะเกิด antral denervation แล้วการกระทำของ G-cell ก็เพิ่มขึ้นตามการตอบสนองต่อการขยายตัว นั่นคือเหตุผลที่มีการคาดเดาว่าเซลล์ G มีความไวต่อสิ่งเร้าทางกล

จากมุมมองนี้นักวิจัยกลุ่มหนึ่งจึงออกมาชี้แจงการมีอยู่ของช่องไอออนของ Piezo ในเซลล์ G ซึ่งมีความไวต่อกลไก ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นอย่างมีประสิทธิภาพว่าช่อง Piezo 1 แสดงในบริเวณแอนตร้าของกระเพาะอาหารของหนู

ช่อง Piezo 1 ไม่ได้กระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วเซลล์ G แต่อยู่ในส่วนที่เป็นฐานข้างเคียง ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอย่างยิ่งเนื่องจากการเก็บแกสทรินในถุงหลั่งเกิดขึ้นอย่างแม่นยำในภูมิภาคนั้นเพื่อรอการมาถึงของสิ่งกระตุ้นที่เหมาะสมสำหรับการปลดปล่อย

อ้างอิง

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 และ Piezo2 เป็นส่วนประกอบสำคัญของช่องไอออนบวกที่เปิดใช้งานทางกลไก วิทยาศาสตร์. 2010 330: 55-60
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. สัณฐานวิทยาที่ซับซ้อนของ G-cells ที่ปล่อยแกสทรินในบริเวณแอนตาร์กติกาของกระเพาะอาหารของหนู Res เนื้อเยื่อเซลล์. 2016; 366 (2): 301-310
3. Jain R, Samuelson L. ความแตกต่างของ Mucosa ในกระเพาะอาหาร II บทบาทของแกสทรินในการเพิ่มจำนวนและการเจริญเติบโตของเซลล์เยื่อบุผิวในกระเพาะอาหาร Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2006 291: 762-765
4. แคสเปอร์ D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). แฮร์ริสันหลักการของอายุรศาสตร์. (ฉบับที่ 16) เม็กซิโก: McGrawHill
5. Lang K, Breer H, Frick Mechanosensitive ion channel Piezo1 แสดงในเซลล์ antral G ของกระเพาะอาหาร Murine Res เนื้อเยื่อเซลล์ 2018; 371 (2): 251-260
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. การวัดแรงดันไฟฟ้าของช่อง PIEZO ที่ไวต่อกลไก ณัฐคอมมู. 2018; 9 (1): 1096. ดอย: 10.1038 / s41467-018-03502-7
7. Phillison M, Johansson M, Henriksnas J, Petersson J, Gendler S, Sandler S, Persson E, Hansson G, Holm L. ชั้นเมือกในกระเพาะอาหาร: องค์ประกอบและการควบคุมการสะสม Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2008 295: 806-812
8. Raybould H. ลำไส้ของคุณมีรสชาติหรือไม่? การถ่ายทอดทางประสาทสัมผัสในระบบทางเดินอาหาร ข่าว Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. การปลดปล่อยแกสทรินที่เกิดจากการรบกวน: ผลของการเป็นกรดของลูมินัลและอะโทรพีนทางหลอดเลือดดำ ระบบทางเดินอาหาร 1980; 78: 912-917