- ลักษณะและโครงสร้าง
- การผลิต
- เปปไทด์ของสารตั้งต้นผลิตที่ไหน?
- การกระตุ้นการผลิต
- กลไกการออกฤทธิ์
- คุณสมบัติ
- ในการย่อยอาหาร
- ฟังก์ชั่นอื่น ๆ
- โรคที่เกี่ยวข้อง
- อ้างอิง
cholecystokinin (CCK) เป็นฮอร์โมนสัตว์มีส่วนร่วมในการควบคุมของสรีรวิทยาระบบทางเดินอาหาร มันทำงานเป็นตัวยับยั้งการกินอาหารและ "การล้าง" ในกระเพาะอาหารนอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นการหลั่งเอนไซม์ตับอ่อนและการหดตัวของถุงน้ำดี
มีการอธิบายครั้งแรกในปี พ.ศ. 2471 ในสารคัดหลั่งในลำไส้ของแมวและสุนัข อย่างไรก็ตามจนถึงปีพ. ศ. 2505 มันถูกแยกออกจากลำไส้ของสุกรโดยระบุว่าเป็นเปปไทด์ที่สามารถกระตุ้นการหดตัวของถุงน้ำดีและการหลั่งของเอนไซม์ตับอ่อน
cholecystokinin รูปภาพโดย: https://conbetodefinicion.de
หลังจากการค้นพบ cholecystokinin ได้กลายมาพร้อมกับ gastrin และ secretin ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนทั้งสามชนิดที่มีส่วนร่วมในการทำงานของระบบทางเดินอาหารต่างๆแม้ว่ามันจะทำหน้าที่เป็นปัจจัยการเจริญเติบโตสารสื่อประสาทปัจจัยการเจริญพันธุ์ของอสุจิเป็นต้น
เช่นเดียวกับแกสทรินฮอร์โมนนี้เป็นของตระกูลเปปไทด์ neuroendocrine ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของปลายขั้ว C ซึ่งมีคุณสมบัติและผลกระทบทางชีวภาพทั้งหมดอยู่
Cholecystokinin ถูกผลิตขึ้นอย่างมากมายโดยเซลล์ต่อมไร้ท่อในเยื่อเมือกของลำไส้เล็กส่วนต้นและ jejunum (บริเวณลำไส้เล็ก) ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดเช่นเดียวกับเส้นประสาทลำไส้ (ที่เกี่ยวข้องกับระบบย่อยอาหาร) และเซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลางและ อุปกรณ์ต่อพ่วง
เช่นเดียวกับฮอร์โมนอื่น ๆ cholecystokinin มีส่วนเกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพที่ซับซ้อนที่แตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเนื้องอกที่เป็นมะเร็ง
ลักษณะและโครงสร้าง
cholecystokinin ที่เป็นผู้ใหญ่เป็นเปปไทด์ที่สามารถมีความยาวผันแปรได้ซึ่งขึ้นอยู่กับการประมวลผลของเอนไซม์ในรูปแบบสารตั้งต้นซึ่งเป็นสื่อกลางโดยโปรตีเอสที่เฉพาะเจาะจง รูปแบบของฮอร์โมนที่รู้จักกันดีคือ CCK-33, CCK-58, CCK-39 และ CCK-8
เปปไทด์เหล่านี้ได้รับการดัดแปลงภายหลังการแปลซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมซัลเฟตลงในไทโรซีนที่เหลืออยู่ระหว่างซี - เทอร์มินอลฟีนิลอะลานีนและการคัดแยกกรดอะมิโนบางส่วนตกค้างที่ปลายทั้งสองข้างของเปปไทด์
ฮอร์โมนเปปไทด์ดังกล่าวเป็นของตระกูลเปปไทด์กฎข้อบังคับที่มีลำดับขั้ว C ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้สูง ประกอบด้วยไซต์ที่ใช้งานอยู่และกิจกรรมของมันมักขึ้นอยู่กับการตกค้างของกำมะถัน
ฮอร์โมนเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือแกสทรินก็อยู่ในตระกูลเปปไทด์นี้เช่นเดียวกับเปปไทด์อื่น ๆ ที่พบในกบและโปรโตคอร์เดต
ในวรรณคดีเรียกว่า cholecystokinin เป็นเปปไทด์หดตัวของถุงน้ำดีและมีลักษณะตามลำดับ C-terminal ประกอบด้วยกรดอะมิโน 7 ชนิด ได้แก่ Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 โดยที่ X ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมักเป็นสารตกค้างของไกลซีน (Gly)
การผลิต
Cholecystokinin ถูกสังเคราะห์และปล่อยออกมาใน isoforms หลายโมเลกุลอย่างไรก็ตามพบเพียงโมเลกุล mRNA เพียงโมเลกุลเดียวดังนั้นจึงคิดว่าจะต้องผ่านกระบวนการหลังการถอดเสียงต่างๆ
พบสารนี้ในสัดส่วนที่เท่ากันทั้งในสมองและในเยื่อบุลำไส้ซึ่งหมายความว่าการทำงานของระบบประสาทมีความสำคัญเช่นเดียวกับในระบบย่อยอาหารแม้ว่าในครั้งแรกจะยังไม่เข้าใจ
ในมนุษย์ยีนการเข้ารหัสของเปปไทด์นี้พบได้ในโครโมโซม 3 ประกอบด้วยห้าเอ็กซอนและมีองค์ประกอบด้านกฎระเบียบหลายประการใน 100 bp แรก
ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบ E-box (สำหรับการเชื่อมโยงของปัจจัยการถอดเสียง) พื้นที่ที่มีการทำซ้ำ GC และองค์ประกอบการตอบสนองของแคมป์
อาร์เอ็นเอ messenger ถ่ายทอดจากยีนนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 1,511 bp และรหัสสำหรับเปปไทด์ 115 สารตั้งต้นของกรดอะมิโนตกค้างที่รู้จักในฐานะก่อนโปร CCK
ส่วนแรกของโมเลกุล pre-pro-CCK ประกอบด้วยเปปไทด์สัญญาณและส่วนที่สองสอดคล้องกับเปปไทด์สเปเซอร์ซึ่งลำดับที่แตกต่างกันอย่างมากระหว่างสปีชีส์
เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ cholecystokinin ได้มาจากส่วนสุดท้ายของกรดอะมิโน 58 ส่วนที่เหลือซึ่งได้รับการอนุรักษ์อย่างมากระหว่างสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน
การประมวลผลของโมเลกุลของสารตั้งต้นมีลักษณะเฉพาะเซลล์ ซึ่งหมายความว่าขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อที่มีการแสดงออกของยีน CCK จะพบส่วนผสมของเปปไทด์ CCK ที่มีความยาวแตกต่างกันและการดัดแปลงหลังการแปล
การประมวลผลดังกล่าวมักเกิดขึ้นที่บริเวณที่มีสารตกค้างของโมโนเบสิกซัลฟูไรซ์ซึ่งมีความสำคัญต่อการจับกับตัวรับเฉพาะของพวกมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสิ่งที่เรียกว่า CCK1 ซึ่งพบในช่องท้อง mesenteric ในต่อมใต้สมองส่วนหน้าและในบางส่วนของสมอง
เปปไทด์ของสารตั้งต้นผลิตที่ไหน?
เซลล์ I ของลำไส้เล็กมีหน้าที่ในการหลั่งของ cholecystokinin ในช่องนี้โดยผ่านเยื่อหุ้มปลายยอดซึ่งสัมผัสโดยตรงกับเยื่อบุลำไส้และผ่าน "แกรนูล" ที่มีการหลั่งเฉพาะ
ในระบบประสาท cholecystokinin ผลิตโดยเซลล์ต่อมหมวกไตไขกระดูกและเซลล์ต่อมใต้สมองบางส่วน
สมองเป็นอวัยวะที่ผลิต cholecystokinin มากที่สุดในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเซลล์ประสาทที่ผลิตมันมีมากมายกว่าเซลล์ที่สร้าง neuropeptide อื่น ๆ
นอกจากนี้ยังมีเส้นประสาทที่สร้าง cholecystokinin จำนวนมากในลำไส้ใหญ่ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในชั้นของกล้ามเนื้อเป็นวงกลมดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าฮอร์โมนนี้มีผลต่อการกระตุ้นของกล้ามเนื้อเรียบของลำไส้ใหญ่
การกระตุ้นการผลิต
การปลดปล่อย cholecystokinin สามารถกระตุ้นได้โดยการมีกรดไขมันและโปรตีนในลำไส้เล็กโดยเฉพาะโดยกรดไขมันสายยาวและกรดแอลอะมิโนอะโรมาติก
กลไกการออกฤทธิ์
ผลของเปปไทด์ cholecystokinin เกี่ยวข้องกับการมีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับเฉพาะ 2 ตัว ได้แก่ CCK-A (" a food" receptor ) และ CCK-B ("brain" receptor จากภาษาอังกฤษ " B rain")
ตัวรับ CCK-A เป็นตัวรับที่มีส่วนร่วมในการหดตัวของถุงน้ำดีในการคลายตัวของกล้ามเนื้อหูรูดของ Oddi ในการเจริญเติบโตของตับอ่อนและการกระตุ้นการหลั่งของเอนไซม์ย่อยอาหารในความล่าช้าของการล้างกระเพาะอาหารและในการยับยั้ง ของการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร
Cholecystokinin เปปไทด์ที่มีกลุ่มซัลเฟตและเอไมด์ได้รับการยอมรับจากตัวรับ CCK-A และผูกมัดกับพวกมันด้วยความสัมพันธ์ที่สูง ตัวรับชนิด CCK-B มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการตอบสนองและไม่ผูกสัมพันธ์กับซัลเฟอร์เปปไทด์มากนัก
Cholecystokinin ถูกปล่อยออกจากลำไส้หลังการบริโภคอาหารและกระตุ้นตัวรับ (CCK 1) ในเส้นประสาทเวกัสที่ส่งผ่านความรู้สึก "อิ่ม" หรือ "อิ่ม" ไปยังสมองซึ่งมีหน้าที่ยุติพฤติกรรมของ การให้อาหาร
ทั้ง cholecystokinin และ gastrin (ฮอร์โมนอื่นที่เกี่ยวข้อง) สามารถถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดหรือเข้าไปในลำไส้โดยใช้พาราครีนการทำงานของออโตครินและออกซินไม่เพียง แต่ในระบบประสาทเท่านั้น แต่ยังอยู่ในระบบย่อยอาหารโดยตรง
การเชื่อมโยงกับตัวรับเหล่านี้ก่อให้เกิดน้ำตกตอบสนองของฮอร์โมนซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการไฮโดรไลซิสของโมเลกุลฟอสฟาติดิลโนซิทอล
คุณสมบัติ
ในการย่อยอาหาร
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในตอนแรก cholecystokinin ได้รับการอธิบายว่าเป็นฮอร์โมนที่มีหน้าที่หลักเกี่ยวข้องกับสรีรวิทยาของระบบย่อยอาหาร
แม้ว่าในปัจจุบันจะเป็นที่รู้กันว่ามีส่วนร่วมในกระบวนการอื่น ๆ ในการพัฒนาและสรีรวิทยาของสัตว์ แต่หน้าที่หลักประการหนึ่งคือการกระตุ้นการหดตัว (ลดลงของปริมาตร) ของถุงน้ำดี
การทำงานของ exocrine ยังรวมถึงการกระตุ้นการหลั่งของเอนไซม์ตับอ่อนที่ย่อยอาหารซึ่งเป็นสาเหตุที่เกี่ยวข้องทางอ้อมในการย่อยอาหารและการดูดซึมอาหาร (โภชนาการ) โดยเฉพาะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ฮอร์โมนเปปไทด์ขนาดเล็กนี้ยังมีส่วนร่วมในการยับยั้งการล้างกระเพาะอาหารโดยการไกล่เกลี่ยการหดตัวของกล้ามเนื้อหูรูด pyloric และการคลายตัวของกระเพาะอาหารใกล้เคียงผ่านเส้นประสาทเวกัสซึ่งได้รับการทดลองในหนูมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ไม่ใช่ hominid
ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พิจารณา cholecystokinin มีฤทธิ์ยับยั้งหรือกระตุ้นการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารซึ่งส่งผลในทางบวกหรือทางลบต่อฮอร์โมนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องเช่น gastrin
ฟังก์ชั่นอื่น ๆ
นอกจากการทำงานของระบบทางเดินอาหารแล้ว cholecystokinin ยังมีส่วนร่วมในระบบประสาทโดยการเพิ่มหรือเพิ่มผลการยับยั้งโดปามีนซึ่งเป็นสารสื่อประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง
ในทำนองเดียวกัน cholecystokinin ช่วยเพิ่มการหายใจและความดันโลหิตในระบบหัวใจและหลอดเลือดของสัตว์ฟันแทะ
ฮอร์โมนเปปไทด์นี้ถูกควบคุมโดยภายนอกในสัตว์ทดลองทำให้เกิดสภาวะอุณหภูมิต่ำโดยการเพิ่มการทำงานของเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่สูงและยับยั้งเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่อความเย็น
หน้าที่อื่น ๆ เกี่ยวข้องกับการปล่อยสารสื่อประสาทที่แตกต่างกันการควบคุมการเจริญเติบโตของตับอ่อนการกระตุ้นการเติบโตของมะเร็งการเจริญเติบโตของเซลล์อสุจิในอัณฑะและอื่น ๆ
โรคที่เกี่ยวข้อง
ผู้เขียนหลายคนได้พิจารณาถึงการมีอยู่ของ cholecystokinin ในปริมาณที่แตกต่างกันในเนื้องอกต่อมไร้ท่อที่แตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้องอกต่อมใต้สมองมะเร็งต่อมไทรอยด์เนื้องอกในตับอ่อนและในมะเร็งของ Ewing
ความเข้มข้นสูงของฮอร์โมนนี้ในเนื้องอกบางชนิดก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มอาการ "CCKomas" ซึ่งมีการอธิบายไว้ในตอนแรกในสัตว์และได้รับการยืนยันในมนุษย์ในภายหลัง
มะเร็งตับอ่อนและตับอ่อนอักเสบยังเกี่ยวข้องกับ cholecystokinin เนื่องจากสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตตามปกติและเป็นส่วนหนึ่งของการกระตุ้น exocrine สำหรับการหลั่งเอนไซม์ย่อยอาหาร
ได้รับการพิจารณาแล้วว่าบทบาทของ cholecystokinin ในเงื่อนไขทางพยาธิวิทยาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของตัวรับมากเกินไป (CCK-A และ CCK-B) ซึ่งทำให้ฮอร์โมนนี้ทำงานได้แม้ว่าเซลล์จะแสดงออกมากเกินไป tumorous
อ้างอิง
- Crawley, JN และ Corwin, RL (1994) การกระทำทางชีวภาพของ cholecystokinin เปปไทด์, 15 (4), 731–755.
- Dockray, GJ (2012). cholecystokinin ความคิดเห็นปัจจุบันในด้านต่อมไร้ท่อ, เบาหวานและโรคอ้วน, 19 (1), 8–12
- Guilloteau, P. , Le Meuth-Metzinger, V. , Morisset, J. , & Zabielski, R. (2006) Gastrin, cholecystokinin และระบบทางเดินอาหารในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม บทวิจารณ์การวิจัยทางโภชนาการ, 19 (2), 254–283
- Jens FRehfeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P.Goetze และ Thomas VO Hansen (2007) ชีววิทยาของ Cholecystokinin และ Gastrin Peptides Current Topics in Medicinal Chemistry, 7 (12), 1154–1165.
- เคลเลอร์, J. (2015). ระบบทางเดินอาหารย่อยและดูดซึม In Essentials of Medical Biochemistry (2nd ed., pp. 137-164). Elsevier Inc.
- Rehfeld, JF (2017). Cholecystokinin - จากฮอร์โมนในกระเพาะอาหารไปจนถึงผู้ส่งสารที่แพร่หลาย Frontiers in Endocrinology, 8, 1–8
- Rehfeld, JF, Federspiel, B. , Agersnap, M. , Knigge, U. , & Bardram, L. (2016). การค้นพบและลักษณะเฉพาะของกลุ่มอาการ CCKoma ในผู้ป่วยเนื้องอกในระบบประสาทเอ็นเทอโรน Scandinavian Journal of Gastroenterology, 51 (10), 1172–1178
- เซกิกุจิ, T. (2016). cholecystokinin In Handbook of Hormones (pp. 177–178). Elsevier Inc.
- Smith, JP และ Solomon, TE (2014) Cholecystokinin และมะเร็งตับอ่อน: ไก่หรือไข่? American Journal of Physiology - สรีรวิทยาระบบทางเดินอาหารและตับ, 306 (2), 1–46