胃黏膜壁细胞及胃泌素受体与中医药的相关研究
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摘 要：就近年来国内外对胃黏膜壁细胞及胃泌素受体与中医药的相关研究作一简述，认为目前有关研究多局限在实验研究阶段，且以动物实验为多，需要深入进行疾病模型的研究和临床研究，并发掘中医药优势，通过调节壁细胞相关功能及受体表达来达到改善胃黏膜病理变化的作用。
关键词： 壁细胞；胃泌素受体；中医药治疗；综述文献
中图分类号：R2-03
文献标识码：A文章编号：
1673-7717（2008）11-2424-03
胃黏膜壁细胞(gastric parietal cell)，也称泌酸细胞，位于胃腺颈部，占上皮细胞总数的30% 。其主要功能为分泌盐酸，对胃内酸碱平衡的维持有重要作用，也是防御有害物质的天然屏障。现已明确，壁细胞上存在多种与酸分泌功能相关的受体，如胃泌素受体、乙酰胆碱受体、组胺受体、生长抑素受体等。本文就近年来国内外对胃黏膜壁细胞及胃泌素受体与中医药的相关研究作一综述。
1 壁细胞超微结构
正常人胃壁细胞呈锥形或卵圆形，基底部较宽阔，核大卵圆形位于中央或近基部，胞质内含有许多微管泡系统，表面有微绒毛，线粒体丰富，约占胞浆30%～40%，呈圆形或卵圆形，嵴密呈板状。丰富的线粒体为氢离子的分泌提供可靠的能量基础。胃壁细胞有两种特征性的质膜系统[1]，一种是细胞内小管(又称分泌小管)，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，其内衬以大量微绒毛。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系统。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。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、丰富，其表面微绒毛加长、增多，使壁细胞分泌面积较静止期增加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，使质子泵不断从管泡向顶部质膜补充，以分泌大量盐酸。当刺激停止后，质子泵又重新返回管泡膜而终止泌酸活动。Ogata等[1]采用新的壁细胞固定技术，用超高分辨率的扫描电镜，对静止状态和四肽胃泌素刺激状态下的大鼠胃壁细胞质膜系统进行研究。在扫描电镜下清晰地观察到管泡膜与小管膜之间的连结，证实了两种膜系统之间的联系。Duman等[2]通过电镜及三维显像的方法发现，分泌膜是含有微绒毛、延伸并遍布壁细胞的分支状膜性组织；富含质子泵的膜包含有膜性管道和囊泡，称为管泡池。在此基础上提出了壁细胞泌酸的膜运输循环学说。Peng等[3]研究了可溶性N-乙基顺丁烯二酰亚胺敏感因子黏附蛋白受体（SNAREs）在壁细胞的表达和定位，发现壁细胞膜上共存在6种不同的SNARE蛋白，其中只有囊泡相关性膜蛋白和syntaxin3与管泡的H+，K+-ATP酶有关。此外syntaxin3可能具有其他多种功能。这些发现支持壁细胞内膜转移具有调节H+，K+-ATP酶从管泡向顶部质膜补充的作用。Sawaguchi等[4-5]利用高压冷冻(HPS)结合免疫标记技术提供高分辨率的胃黏膜和原代培养的壁细胞图像，利用此模型可观察到极佳的壁细胞超微结构。将分离的壁细胞在覆盖有Matrige胶的铝盘上培养，随后进行高压冷冻保存。细胞的超微结构如高尔基体、微粒体等与传统化学固定法相比保存得更好，微绒毛和胞质中的肌纤维细丝也能清晰显示。运用上述方法，可探讨壁细胞在消化性溃疡发病机制中的形态学改变。经胃镜取材组织病理学确诊的消化性溃疡患者和正常人选择同一地区、组织作对照研究[6-7]，经体视学分析及超微结构观察，结果发现两组间壁细胞平均剖面直径、平均剖面积、平均体积、体积密度和数量均无显著差异。电镜下胃溃疡患者壁细胞内微管泡系统少且散乱，线粒体稀疏；十二指肠溃疡患者胞内则有大量微管泡系统，线粒体增多明显；对照组微管泡系统丰富，线粒体嵴呈板状。由此可见，十二指肠溃疡患者的高胃酸状态实与壁细胞泌酸功能的增强有关，而非壁细胞总数增加；与正常人相比胃溃疡患者则无明显变化。
2 壁细胞的分离和培养
自20世纪70年代以来，国外先后成功分离了多种动物的胃壁细胞。国内李晓波等[8]首次于1996年成功建立了兔胃壁细胞的分离和纯化方法，广州中医药大学聂克等[9]根据Lewin的方法略加改进建立了大鼠胃壁细胞的分离方法。以后有多家单位陆续报道。
陈蕾等[10]选用雄性SD大鼠，剖腹取胃后，在胃底做一1.0cm小切口。将胃翻转，使胃黏膜面朝外而浆膜面向内，在胃幽门部结扎，并经胃底部切口用注射器将链霉蛋白(Pronase)注入胃袋，注满为止。待充分水浴消化后，离心、洗涤沉淀并制成细胞悬液，将该悬液置于离心管最上层再次离心，所得上悬液层即为壁细胞。分离后的壁细胞用PBS液制备成细胞悬液后接种到培养液中，放入培养箱30 min以去除成纤维细胞，最后把提纯的壁细胞接种至鼠尾胶原包被的盖玻片上。这种方法不但能使Pronase局限于浆膜层，减轻对壁细胞的损伤，而且黏膜面朝向浴液，供氧充分，无刮取黏膜时对细胞造成的机械损伤，利于细胞的成活。经上述方法培养，壁细胞纯度可达80%，成活率高达95%以上。
胃壁细胞属高度特异的终末分化细胞，不能进行传代培养，且在整个生长过程中，每日死亡率达5％～10%[11]。因此，建立体外培养壁细胞的方法十分必要。鉴于壁细胞无法传代且分离过程繁琐，Carmosino等 [12]培养的人胃壁细胞HGT-1弥补了以上不足。HGT-1具有和体内壁细胞类似的生理学特征: 能够在组胺刺激下分泌H+；用100μmoL奥美拉唑(Omepazole)处理后能够抑制组胺诱导的胞膜顶端泌酸作用；在HGT-1中检测到组胺和Na+/H+交换器，这与在胃上皮细胞和原代培养的壁细胞中发现的NHE4的功能性表达相一致。因此，HGT-1细胞系或许能作为研究壁细胞泌酸调节的替代模型。
3壁细胞受体
壁细胞膜上存在组胺H2受体、胆碱能受体、胃泌素受体、生长抑素受体和前列腺素受体等。Fukushilna等[13]通过克隆小鼠H2受体基因产生特异性抗体，用于免疫组化研究，通过共聚焦显微镜观察证实壁细胞膜有H2受体。利用基因克隆技术目前己有5种M受体亚型:Ml、M2、M3、M4和M5被相继发现。KajimUra等[14]研究表明，壁细胞上存在M3型乙酰胆碱受体，该受体是介导乙酰胆碱泌酸反应的唯一受体。Rindi等[15]采用靶基因技术培育胃泌素受体缺失小鼠，发现其胃内基础pH明显升高(从3.2升至5.2)，壁细胞和肠嗜铬样细胞(ECL细胞)减少，血浆胃泌素升高，胃窦部胃泌素细胞增多，而生长抑素细胞减少，表明胃泌素受体在维持胃黏膜正常细胞组成和功能方面起重要作用。Schepp、孙凤蓬等[16-17]的研究发现大鼠壁细胞表面还有白细胞介素1(IL-1)受体表达，IL-1受体介导抑制酸分泌。李晓波等[18]以离体兔壁细胞为研究模型，证明壁细胞内有生长抑素II型受体mRNA表达。
4壁细胞胃泌素受体与中医药
胃泌素是与胃酸分泌功能密切相关的激素，由胃窦G细胞所分泌，作用于壁细胞膜上的胃泌素受体（壁细胞是胃泌素的主要靶细胞），而促使胃壁细胞的泌酸作用。胃泌素的生物学效应由胃泌素受体介导，壁细胞膜上胃泌素受体水平直接影响到胃酸的分泌的性质，因此，单纯研究胃泌素水平的意义是有限的，还需要结合胃泌素受体、受体后信号转导的变化规律研究。近年来，随着壁细胞分离与培养技术的提高，关于胃泌素受体及受体后信号传递的研究也逐步深入，对胃泌素及胃泌素受体与中医药的关系进行了一系列研究。
魏彦明等[19]用放免法测定了实验性脾虚大鼠血浆胃泌素含量变化，并观察健脾方药四君子汤的调节作用。结果显示:脾虚模型组大鼠血浆胃泌素含量明显低于对照组和四君子汤治疗组。
聂克等[20]观察脾虚模型大鼠胃壁细胞胃泌素受体的变化规律以及益气健脾中药黄芪对其调节作用。结果表明:大黄脾虚模型大鼠壁细胞胃泌素受体结合位点数明显低于正常大鼠，由此推测，胃泌素受体可能参与了脾虚证的病理过程，脾虚证很可能是一种胃泌素受体相关性疾病。经黄芪注射液治疗后，壁细胞胃泌素受体结合位点数显著上调，推测通过调节胃泌素受体结合位点数并通过胃泌素受体介导营养和促生长效应可能是黄芪发挥益气健脾作用的细胞水平机制。
赵军宁、张根水等[21-24]等观察脾虚大鼠胃壁细胞胃泌素受体结合位点数的变化以及中药黄芪注射液对其的调节作用。结果发现:利血平模型壁细胞膜受体结合位点数明显低于正常组，经黄芪注射液治疗后有明显上调。胃泌素是通过与壁细胞膜上的胃泌素受体结合发挥生理活性，脾虚证可能为胃泌素受体相关性症候。调整胃泌素受体结合位点数可能是健脾益气中药对脾虚证发挥作用的机理之一。
许琦等[25-26]发现大黄脾虚模型大鼠胃壁细胞膜上胃泌素受体结合位点显著降低，但亲和力显著增高，提示脾虚大鼠胃壁细胞内胃泌素受体合成减少，由此可能导致胃黏膜的防御功能下降，而受体亲和力的增高可能导致壁细胞对刺激物的敏感性增高。可见，大黄脾虚模型可能存在自身对攻击因子的高敏感性，以此可能成为脾虚大鼠胃黏膜易损性增高的原因之一。
黄可儿等[27]采用Lewin胃袋法及Percoll密度梯度纯化法分离与纯化大鼠胃黏膜壁细胞，观察黄芪总苷(AST)对脾虚大鼠胃壁细胞胃泌素受体结合位点数变化的调控作用。结果发现：模型组壁细胞胃泌素受体结合位点数下降,与正常对照组比较具有显著性差异(P
李燕舞等[28-29]观察脾虚模型大鼠壁细胞胃泌素受体及受体后信号细胞内钙离子的变化,并观察补脾方药党参、白术、补中益气汤对其的影响。结果发现:大黄脾虚模型大鼠壁细胞胃泌素受体结合位点数有显著降低,经补脾方药治疗后有所恢复；同时脾虚模型壁细胞内静息钙离子浓度明显低于正常组,经胃泌素刺激后壁细胞内[Ca2+]i有所升高,且脾虚模型升高幅度明显高于正常组,经治疗后此状态有所恢复,但无统计学意义。认为脾虚证可能与胃泌素受体低表达相关,且壁细胞内钙离子处于低代谢状态,但对于胃泌素刺激的反应性增强,进而可能导致酸分泌敏感性相对增高,胃黏膜易损性增强。补脾方药对其有一定的调节作用。
隋峰等[30]采用放射配基受体结合测定方法，观察补中益气汤等药物血清对离体脾虚大鼠胃壁细胞胃泌素受体结合容量的影响。结果发现脾虚大鼠胃泌素受体结合容量减少,经补中益气汤含药血清作用后结合位点数上升。认为补中益气汤药物血清对脾虚大鼠的结合位点数下降具有上调作用。
肖小河等[31]采用受体结合方法,研究中药姜黄、郁金中的活性成分对胃泌素受体的影响。结果显示:姜黄可能含有胃泌素受体激动剂或拮抗剂。其抑制活性强度有如下大致规律:乙酸乙酯部分>甲醇部分>乙醚部分>挥发油部分；块根>根茎。
5 展 望
胃壁细胞作为酸分泌细胞，对胃内酸碱平衡的维持和调节起着关键作用。随着壁细胞研究的日趋深入，动物离体壁细胞分离及培养技术的开展，为进一步研究壁细胞形态与功能提供了良好的条件。目前有关研究多局限在实验研究阶段，且以动物实验为多，需要深入进行疾病模型的研究和临床研究，并发掘中医药优势，通过调节壁细胞相关功能及受体表达来达到改善胃黏膜病理变化的作用，指导临床预防和治疗相关疾病。
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