陳文明，何 敏，楊 歡

（四川農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，四川雅安625014）

Ghrelin是迄今為止發(fā)現(xiàn)的生長激素促分泌素受體（growth hormone secretagogues receptor，GHSR）的唯一天然內(nèi)源性配體，最早是由日本學者Sirotkin A等［1-3］從大鼠胃組織提取物中分離純化而來的由28個氨基酸組成的多肽，是繼生長激素促釋放激素（growth hormone releasing hormone，GHRH）和生長抑素（somatostatin，SS）外，第3個調(diào)節(jié)生長激素（growth hormone，GH）分泌的主要激素。其主要由胃腺或胃黏膜皺襞內(nèi)特定的內(nèi)分泌細胞分泌，在哺乳動物其具有調(diào)節(jié)生長激素分泌、機體攝食、胃腸運動、能量代謝、生殖及細胞增殖和凋亡等多種生物學作用。從2002年Kaiya首次從雞腺胃中分離出雞Ghrelin至今，關(guān)于禽類Ghrelin的報道已有不少，論文就近年關(guān)于禽類Ghrelin的分子結(jié)構(gòu)、組織分布、生物功能的研究進行綜述。

1 Ghrelin的分子結(jié)構(gòu)

哺乳動物Ghrelin由其前體分化而來，多由28個氨基酸組成，分子質(zhì)量約為3.3ku，顆粒直徑約為90mm～150mm，其前體N-末端的前23個氨基酸為信號肽，從第24位到第51位的28個氨基酸為Ghrelin成熟肽序列，C-末端的P-R結(jié)構(gòu)（脯氨酸-精氨酸）為其識別部位。根據(jù)第3位絲氨酸（ser3）是否發(fā)生辛?；?，Ghrelin有N-末端去辛酰基化和N-末端辛?；瘍煞N存在形式，其中只有N-末端辛?；腉hrelin（cayl-Ghrelin）才能與生長激素促分泌素受體結(jié)合，N-末端辛?；徽J為對保證其與GHSR結(jié)合及生理活性是必需的［2-3］。與哺乳動物相似，禽類Ghrelin也是由其前體分化而來，前體同樣包括信號肽、成熟肽和C-末端肽3部分，第3位絲氨酸也需要發(fā)生酰基化，才能生成具有生物活性的Ghrelin。不同禽類Ghrelin之間也有所不同，如：雞Ghrelin前體由116個氨基酸構(gòu)成，N-末端的前24個氨基酸為其信號肽，此后的26個氨基酸為成熟肽，C-末端存在A-A（精氨酸-精氨酸）識別位點，成熟肽第3位絲氨酸發(fā)生正辛酰化或正癸?；揎棧c人具有54%序列同源性［4］。非洲鴕鳥Ghrelin成熟肽則由28個氨基酸殘基構(gòu)成，與雞具有73%的序列同源性［5］。此外，禽類 Ghrelin N-末端的前7個氨基酸殘基具高度保守性，其中的前4個氨基酸為其最小的生物活性中心［5］。

2 Ghrelin的組織分布

Ghrelin廣泛分布于機體的各種組織中。Feng K等［6］采用實時定量PCR對Ghrelin在草魚體內(nèi)的表達進行研究發(fā)現(xiàn)，Ghrelin mRNA在草魚的垂體、下丘腦、腸道、肝、心臟、脾臟、鰓、肌肉和白色脂肪組織中均有表達。同樣，Zhou C等［7］在齊口裂腹魚的腸道、肝、腦、心臟、脾臟、頭腎、鰓和肌肉中也均檢測到有 Ghrelin mRNA 表達。此外，Aydin S等［8］對Ghrelin在小鼠體內(nèi)的分布進行研究，結(jié)果顯示，Ghrelin在小鼠泌尿生殖系統(tǒng)（前列腺、精液腺、睪丸、卵巢、子宮、腎）、感覺器官（皮膚、舌、眼睛、淚腺）、免疫系統(tǒng)（脾臟、胸腺）、呼吸系統(tǒng)（肺、氣管、隔膜）、循環(huán)系統(tǒng)（大動脈、心臟）、神經(jīng)系統(tǒng)（大腦）及其他組織（脂肪組織、肌肉組織、牙齒）中均有分布。Vitari F等［9］研究發(fā)現(xiàn)Ghrelin在豬的胃、十二指腸、空腸、回腸和盲腸中均有分布。而關(guān)于禽類Ghrelin的組織分布也已有許多報道。元艷等［10］運用免疫組織化學技術(shù)對Ghrelin在天府肉鴨胸腺發(fā)育過程中的分布及變化規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，Ghrelin免疫陽性細胞彌散分布于20日胚齡至胚后32周齡的胸腺小葉皮質(zhì)和髓質(zhì)，主要為胸腺上皮細胞和巨噬細胞。陽性細胞數(shù)量在胚胎期無明顯差異，在胚后胸腺繼續(xù)發(fā)育期和成熟期呈波浪狀變化，在退化期呈下降趨勢。說明了在天府肉鴨胸腺發(fā)育中存在Ghrelin免疫陽性細胞，其數(shù)量表現(xiàn)出明顯增齡變化特性，這與胸腺退化密切相關(guān)。Wang J等［5］運用 RT-PCR技術(shù)對Ghrelin在非洲鴕鳥胃腸道的基因表達進行研究發(fā)現(xiàn)，Ghrelin mRNA在非洲鴕鳥的腺胃、肌胃、十二指腸、回腸、盲腸和直腸中均有表達。此外，Wang J X等［11］還對Ghrelin在非洲鴕鳥小腦內(nèi)的分布進行了研究，結(jié)果顯示，Ghrelin在非洲鴕鳥的整個小腦中均有分布，在小腦皮質(zhì)的分布密度從分子層到蒲肯野細胞層逐漸降低，細胞多為梭形和不規(guī)則多邊形。

3 Ghrelin生物功能研究概況

關(guān)于禽類Ghrelin生物功能的研究，主要集中于調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)激素的分泌、調(diào)節(jié)胃腸運動、調(diào)節(jié)生殖腺體的發(fā)育和激素分泌及調(diào)節(jié)攝食和能量平衡等方面。

3.1 對內(nèi)分泌系統(tǒng)作用的研究

Ghrelin無論是通過中樞或外周途徑均可促進GH的分泌已被大量試驗研究證明，現(xiàn)有的研究表明Ghrelin除了能促進GH的分泌外，可能還會影響其他一些激素的分泌。Lotfi A等［12］研究蛋內(nèi)注射Ghrelin對新生雛雞血清胰島素水平的影響發(fā)現(xiàn)，在孵化10d的雞蛋內(nèi)注射50ng或100ng的Ghrelin能顯著提高新生雛雞血清胰島素水平。此外，Lotfi A等［13］還研究了蛋內(nèi)注射 Ghrelin對新生雛雞血清丙二醛水平的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在孵化5d和10d的雞蛋內(nèi)注射50ng或100ng的Ghrelin能降低新生雛雞血清丙二醛水平。Shahryar H A等［14］研究蛋內(nèi)注射Ghrelin對新生雛雞甲狀腺激素的影響發(fā)現(xiàn)，蛋內(nèi)注射100ng Ghrelin能使新生雛雞血漿中四碘甲狀腺原氨酸（thyronine，T4）的水平升高，而注射50ng沒有明顯變化。

3.2 對攝食和能量平衡作用的研究

攝食和能量平衡的調(diào)節(jié)對確保機體具有足夠的能量維持生長、繁殖和日常活動是必需的，能量平衡受到破壞能導致復雜的疾病，主要表現(xiàn)為攝食和體重的異常變化，Ghrelin是調(diào)節(jié)攝食和能量平衡的重要內(nèi)源性肽類激素，被譽為能量平衡的中央調(diào)制器［15］。Vizcarra J等［16］研究被動免疫 Ghrelin對火雞攝食的影響發(fā)現(xiàn)，被動免疫Ghrelin可以增加火雞的攝食量，間接的說明了Ghrelin具有抑制攝食的作用?，F(xiàn)有的研究表明Ghrelin無論是通過中樞還是外周途徑對哺乳動物攝食均表現(xiàn)為促進作用［17］，但對禽類對表現(xiàn)為抑制作用。由此推測，Ghrelin調(diào)節(jié)禽類和哺乳動物攝食的機制有所不同。Jonaidi H 等［18］研究發(fā)現(xiàn) Ghrelin可通過抑制γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）在大腦攝食中心的合成和釋放來降低雛雞的攝食量，并認為γ-氨基丁酸能系統(tǒng)介導了Ghrelin的攝食抑制作用。Zndehdel M 等［19］研究認為Ghrelin對雞的攝食抑制作用可能被5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）通過5-HT2C受體機制所介導。關(guān)于Ghrelin對能量平衡的調(diào)節(jié)，Shahryar H A 等［20］研究發(fā)現(xiàn)對雌性肉雞側(cè)腦室注射50ng／kg體重或100ng／kg體重Ghrelin對血清甘油三脂和磷水平的影響較大，對血漿鈣和膽固醇水平的影響較??；側(cè)腦室注射50ng／kg體重Ghrelin能降低血漿甘油三脂和膽固醇濃度，增加磷和堿性磷脂酶的濃度。

3.3 對生殖系統(tǒng)作用的研究

杜晨光等［21］研究Ghrelin在綿羊有腔和成熟卵泡內(nèi)壁層顆粒細胞形成黃體后的表達情況發(fā)現(xiàn)，發(fā)情期黃體細胞的免疫活性遠強于其前身壁顆粒細胞，而且Ghrelin mRNA相對表達量也顯著高于其前身壁顆粒細胞。Ghrelin免疫活性和mRNA水平在黃體形成前后的顯著變化間接表明Ghrelin對于黃體功能變化具有潛在調(diào)控作用。同樣，Sirotkin A V等［22］研究發(fā)現(xiàn)Ghrelin和生長激素促分泌素受體-1a（growth hormone secretagogues receptor，GHSR-1a）基因在雞卵泡內(nèi)均有表達，Ghrelin1-18不僅能夠增加含有增殖細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）和細胞周期蛋白 B1（cyclinB1）的顆粒細胞百分比，降低caspase-3和bax表達細胞及TUNEL陽性細胞的百分比，增加PCNA、bax和p53在卵泡壁的蛋白質(zhì)含量，而且還能促進孕酮（progesterone，P4）、雌二醇（estradiol，E2）和精氨酸催產(chǎn)加壓素（arginine vasotocin，AVT）釋放；提示了Ghrelin可能參與雞性腺一些重要功能的調(diào)節(jié)，如細胞增殖、凋亡和激素釋放。此外，楊燕燕等［23］研究Ghrelin對綿羊早期胚胎發(fā)育的影響發(fā)現(xiàn)，Ghrelin對綿羊體外受精4-細胞、8-細胞胚胎發(fā)育具有促進作用。Lotfi A等［24］通過研究蛋內(nèi)注射Ghrelin對肉雞孵化率、出殼重量和孵化后性能的影響發(fā)現(xiàn)，在雞蛋內(nèi)注射Ghrelin會降低雞的孵化率，增加雞的出殼重量和孵化后性能，在孵化10d的雞蛋中注射100ng Ghrelin可增加腿部、胸部和肌胃的重量及腹部脂肪的沉積。

3.4 對消化系統(tǒng)作用的研究

Ghrelin調(diào)節(jié)哺乳動物胃腸運動的生理作用已被廣泛研究［3］。陳忠梅等［25］研究Ghrelin對大鼠胃排空及小腸傳輸功能的作用發(fā)現(xiàn)，Ghrelin可以顯著加快清醒大鼠胃排空進程和加速小腸運輸功能。在哺乳動物體內(nèi)，Ghrelin在促進動物攝食的同時，也增強胃腸蠕動，以促使食物能快速轉(zhuǎn)移至腸道，提高營養(yǎng)物質(zhì)在消化道的吸收；Ghrelin對雞攝食具有抑制作用，如果按這種邏輯推理，Ghrelin對雞胃腸蠕動應該具有抑制作用。Kitazawa T等［3］發(fā)現(xiàn)雞Ghrelin對雞腺胃收縮的誘導作用具有年齡依賴性，從0～100日齡雞Ghrelin對腺胃收縮的誘導作用逐漸下降，而對嗉囊收縮的誘導作用沒有變化。表明，Ghrelin無論對哺乳動物還是禽類胃腸運動均表現(xiàn)為促進作用。關(guān)于Ghrelin促進胃腸運動的作用機制，F(xiàn)ujimiya M 等［26］認為 Ghrelin對胃腸運動的促進作用可能是通過激活迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)末梢的GHS-R和影響下丘腦神經(jīng)肽Y（neuropeptide Y，NPY）神經(jīng)元來完成的，大腦中的Y2和／或Y4受體可能參與介導了這一過程。

4 關(guān)于Ghrelin的其他研究

目前對參與調(diào)節(jié)Ghrelin分泌的因素有那些還不太清楚。攝食被認為是調(diào)節(jié)Ghrelin分泌的重要因素。Khan M S等［27］研究表明，側(cè)腦室注射 UCN-3（一種促腎上腺激素釋放激素家族肽）能夠增加雞血漿Ghrelin濃度，促進Ghrelin mRNA在間腦的表達，降低Ghrelin mRNA在腺胃的表達。Sirotkin A V等［22］也發(fā)現(xiàn)禁食可促進 Ghrelin及其受體GHS-R1a基因在老年雞下丘腦和性腺中的表達，而抑制Ghrelin基因在幼年雞下丘腦和性腺中的表達。

5 小結(jié)與展望

關(guān)于嚙齒類動物Ghrelin的研究已比較透徹，而對于禽類Ghrelin的研究相對滯后。目前關(guān)于禽類Ghrelin的研究雖已有不少報道，但對于禽類Gh-relin我們還不十分清楚，還有許多值得我們繼續(xù)研究的地方：①Ghrelin對哺乳動物的攝食具有促進作用，而對禽類的攝食卻具有抑制作用，雖然目前關(guān)于Ghrelin對哺乳動物和禽類的攝食調(diào)節(jié)作用為什么不同及禽類Ghrelin的作用機制是什么的研究已有報道，但是對Ghrelin調(diào)節(jié)禽類攝食的機制的認識還存在分歧，有待進一步研究和考證；②已有研究表明禁食能改變禽類血漿Ghrelin濃度，但關(guān)于影響禽類Ghrelin分泌的因素都有哪些，分泌的調(diào)節(jié)機制是什么，還不是很清楚，還有待進一步研究；③目前關(guān)于禽類Ghrelin的研究還僅限于個別禽類，許多禽類Ghrelin的分子結(jié)構(gòu)、組織分布和生物功能都是未知的；④過去認為des-acyl-Ghrelin是沒有生物活性的，但近年的研究發(fā)現(xiàn)des-acyl-Ghrelin可能具有一定的生物功能，而關(guān)于其都具有那些生物功能，還需要繼續(xù)研究；⑤禽類Ghrelin第3位絲氨酸的辛?；瘜ζ渖锘钚允潜仨毜?，但是都有那些酶參與了禽類Ghrelin的酰基化還不清楚，還需要進一步研究。

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