文献詳細
文献概要
特集 ホルモンの病態異常と臨床検査 各論Ⅱ 多臓器,組織におけるホルモン相互間作用
4.消化とホルモン
著者: 奥村利勝1
所属機関: 1旭川医科大学総合診療部
ページ範囲:P.1337 - P.1342
文献購入ページに移動はじめに
消化とは摂取した食物の酵素による化学的粉化であり,この過程には胃液・膵液などの消化管腔内に分泌される消化液が重要な役割を果たす.消化管ホルモンはセクレチンやガストリンなどすでに発見以来100年以上経過しているものから,グレリンのように発見後10年に満たないものまで多数報告されている.これらの消化管ホルモンの多くは脳腸ホルモンとも呼ばれ,消化管や膵臓の内分泌細胞のみならず中枢神経系の神経細胞にも存在する.これらのホルモンは内分泌ホルモンとしてだけでなく,分泌局所で作用したり,神経伝達物質としても作用し胃液膵液分泌に関与する.以上の知見は胃腸の生理機能調節は消化管ホルモンが神経系と密接に連携して行われていることを裏付けている.通常のペプチドホルモンに加え,種々のアミンやnitric oxide(NO)なども広義の消化管ホルモンと考えられている.見方によってはインターロイキン1(interleukin-1;IL-1)のようなサイトカインも同じ分類に入る.
中枢神経系により胃酸分泌や腸管運動などの消化器機能が調節されることは,実験動物の中枢神経を刺激または破壊するといった古典的な生理学的手法を用いて古くより明らかにされていた.1980年頃から甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(thyrotropin-releasing hormone;TRH)や副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(corticotropin-releasing hormone;CRH)といった視床下部ホルモンが従来の内分泌軸を活性化するのみならず,中枢神経系に作用して胃酸分泌などの消化器機能調節にかかわる神経ペプチドであることが明らかにされ,ホルモン(神経ペプチド)と脳腸相関の研究が進展した1).本稿では脳腸相関の視点で捉える胃液・膵液分泌におけるホルモンの役割を自験の知見を中心に概説する.
消化とは摂取した食物の酵素による化学的粉化であり,この過程には胃液・膵液などの消化管腔内に分泌される消化液が重要な役割を果たす.消化管ホルモンはセクレチンやガストリンなどすでに発見以来100年以上経過しているものから,グレリンのように発見後10年に満たないものまで多数報告されている.これらの消化管ホルモンの多くは脳腸ホルモンとも呼ばれ,消化管や膵臓の内分泌細胞のみならず中枢神経系の神経細胞にも存在する.これらのホルモンは内分泌ホルモンとしてだけでなく,分泌局所で作用したり,神経伝達物質としても作用し胃液膵液分泌に関与する.以上の知見は胃腸の生理機能調節は消化管ホルモンが神経系と密接に連携して行われていることを裏付けている.通常のペプチドホルモンに加え,種々のアミンやnitric oxide(NO)なども広義の消化管ホルモンと考えられている.見方によってはインターロイキン1(interleukin-1;IL-1)のようなサイトカインも同じ分類に入る.
中枢神経系により胃酸分泌や腸管運動などの消化器機能が調節されることは,実験動物の中枢神経を刺激または破壊するといった古典的な生理学的手法を用いて古くより明らかにされていた.1980年頃から甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(thyrotropin-releasing hormone;TRH)や副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(corticotropin-releasing hormone;CRH)といった視床下部ホルモンが従来の内分泌軸を活性化するのみならず,中枢神経系に作用して胃酸分泌などの消化器機能調節にかかわる神経ペプチドであることが明らかにされ,ホルモン(神経ペプチド)と脳腸相関の研究が進展した1).本稿では脳腸相関の視点で捉える胃液・膵液分泌におけるホルモンの役割を自験の知見を中心に概説する.
参考文献
1) Tache Y:Central regulation of gastric acid secretion. In:Physiology of the Gastrointestinal Tract Vol. 2, Johnson LR, Cgristensen J, Jackson M, Jacobson ED, Walsh JH, eds, Raven Press, New York, pp911-930, 1987
2) Taylor IL:Pancreatic polypeptide family:pancreatic polypeptide, neuropeptide Y, and peptide YY. In:Handbook of Physiology, Gastrointestinal System, Section 6, Vol II, Neural and Endocrine Biology, (Gabriel M. Makhlouf, Stanley G. Schultz eds), The American Physiological Society, Bethesda, Maryland, pp475-534, 1989
3) Whitcomb DC, Taylor IL, Vigna SR:Characterization of saturable binding sites for circulating pancreatic polypeptide in rat brain. Am J Physiol 259:G687-G691, 1990
4) Okumura T, Pappas TN, Taylor IL:Pancreatic polypeptide microinjection into the dorsal motor nucleus inhibits pancreatic secretion in rats. Gastroenterology 108:1517-1525, 1995
5) Konturek SJ, Pepera J, Zabielski K, et al:Brain-gut axis in pancreatic secretion and appetite control. J Physiol Pharmacol 54:293-317, 2003
6) Uehara A, Okumura T, Sekiya C, et al:Interleukin-1 inhibits the secretion of gastric acid in rats:possible involvement of prostaglandin. Biochem Biophys Res Commun 162:1578-1584, 1989
7) Saperas ES, Yang H, Rivier C, et al:Central action of recombinant interleukin-1 to inhibit acid secretion in rats. Gastroenterology 99:1599-1606, 1990
8) Saperas E, Yang H, Taché Y:Interleukin-1 beta acts at hypothalamic sites to inhibit gastric acid secretion in rats. Am J Physiol 263:G414-G418, 1992
9) Katsuura G, Arimura A, Koves K, et al:Involvement of organum vasculosum of lamina terminalis and preoptic area in interleukin 1 beta-induced ACTH release. Am J Physiol 258:E163-E171, 1990
and acid secretion:where are we now? Eur J Gastroenterol Hepatol 4:333-335, 1997
11) Sakurai T, Amemiya A, Ishii M, et al:Orexins and orexin receptors:a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behavior. Cell 92:573-585, 1998
12) Takahashi N, Okumura T, Yamada H, et al:Stimulation of gastric acid secretion by centrally administered orexin-A in conscious rats. Biochem Biophys Res Commun 254:623-627, 1999
13) Okumura T, Takeuchi S, Motomura W, et al:Requirement of intact disulfide bonds in orexin-A-induced stimulation of gastric acid secretion that is mediated by OX1 receptor activation. Biochem Biophys Res Commun 280:976-981, 2001
14) Okumura T, Namiki M:Vagal motor neurons innervating the stomach are site-specifically organized in the dorsal motor nucleus of the vagus nerve in rats. J Auton Nerv Syst 29:157-162, 1990
15) Date Y, Ueta Y, Yamashita H, et al:Orexins, orexigenic hypothalamic peptides, interact with autonomic, neuroendocrine and neuroregulatory systems. Proc Natl Acad Sci USA 96:748-753, 1999
16) Yamada H, Okumura T, Motomura W, et al:Inhibition of food intake by central injection of anti-orexin antibody in fasted rats. Biochem Biophys Res Commun 267:527-531, 2000
. J Physiol 537:511-520, 2001
18) Grabauskas G, Moises HC:Gastrointestinal-projecting neurones in the dorsal motor nucleus of the vagus exhibit direct and viscerotopically organized sensitivity to orexin. J Physiol 549:37-56, 2003
19) Harrison TA, Chen CT, Dun NJ, et al:Hypothalamic orexin A-immunoreactive neurons project to the rat dorsal medulla. Neurosci Lett 273:17-20, 1999
20) Yamada H, Takahashi N, Tanno S, et al:A selective orexin-1 receptor antagonist, SB334867, blocks 2-DG-induced gastric acid secretion in rats. Neurosci Lett 376:137-142, 2005
21) Briski KP, Sylvester PW:Hypothalamic orexin-A-immunpositive neurons express Fos in response to central glucopenia. Neuroreport 12:531-534, 2001
22) Cai XJ, Evans ML, Lister CA, et al:Hypoglycemia activates orexin neurons and selectively increases hypothalamic orexin-B levels:responses inhibited by feeding and possibly mediated by the nucleus of the solitary tract. Diabetes 50:105-112, 2001
23) Pavlov I:The work of the Digestive Glands, Griffin and Company, London, 1910
24) Farrell JI:Contributions to the physiology of gastric secretion. The vagi as the sole efferent pathway for the cephalic phase of gastric secretion. Am J Physiol 85:685-687, 1928
25) Krowicki ZK, Burmeister MA, Berthoud HR, et al:Orexins in rat dorsal motor nucleus of the vagus potently stimulate gastric motor function. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 283:G465-G472, 2002
26) Miyasaka K, Masuda M, Kanai S, et al:Central Orexin-A stimulates pancreatic exocrine secretion via the vagus. Pancreas 25:400-404, 2002
27) Chemelli RM, Willie JT, Sinton CM, et al:Narcolepsy in orexin knockout mice:molecular genetics of sleep regulation. Cell 98:437-451, 1999
28) Lin L, Faraco J, Li R, et al:The sleep disorder canine narcolepsy is caused by a mutation in the hypocretin(orexin)receptor 2 gene. Cell 98:365-376, 1999
29) Takakusaki K, Takahashi K, Saitoh K, et al:Orexinergic projections to the cat midbrain mediate alternation of emotional behavioural states from locomotion to cataplexy. J Physiol 568:1003-1020, 2005
30) Ida T, Nakahara K, Katayama T, et al:Effect of lateral cerebroventricular injection of the appetite-stimulating neuropeptide, orexin and neuropeptide Y, on the various behavioral activities of rats. Brain Res 821:526-529, 1999
31) Baumann CR, Bassetti CL:Hypocretins (orexins) and sleep-wake disorders. Lancet Neurol 10:673-682, 2005
32) Brundin L, Björkqvist M, Petersén A, et al:Reduced orexin levels in the cerebrospinal fluid of suicidal patients with major depressive disorder. Eur Neuropsychopharmacol 17:573-579, 2007
33) Kojima M, Hosoda H, Date Y, et al:Ghrelin is growth-hormone-releasing acylated peptide from stomach. Nature 402:656-660, 1999
34) Date Y, Nakazato M, Murakami N, et al:Ghrelin acts in the central nervous system to stimulate gastric acid secretion. Biochem Biophys Res Commun 280:904-907, 2001
掲載誌情報