Pretpostavka o paru molekula i dvostih stanica u želučanoj funkciji i povezanost s Helicobacter pylori

hipotezu o paru molekula i dvostih stanica u želučanoj funkcije i povezanost s Helicobacter pylori
apstraktne pregled pozadine
gastrin, od G-stanica i histamina, iz enterokromafinskim sličnih (ECL) stanica, dva su od hormona koji reguliraju želučanu aktivnost. pregled Rasprava pregled predlaže se da se G-stanice i ECL stanica povezuje sa dvostih molekule gastrina i histamin i po prethodnom podjele asimetričnog stanica. Gastrin (od G-stanica) stimulira ECL stanica da proizvode i luče histamina, dok u uzajamnom način, ovo histamin (od ECL stanica), stimulira G-stanice da proizvode i luče gastrina. Te molekule također će stimulirati staničnu diobu - the gastrin će stimulirati staničnu diobu ECL stanica dok histamin će stimulirati da G-stanica. Kemijski kompleks gastrina i histamina je pretpostavio kako je i asimetrični stanične podjele stanica prekursora za proizvodnju su spregnute G-stanice i ECL stanica. Pregled Zaključak pregled Postoji dovoljno dokaza koji podupiru izvedivost modela u cjelini ali više izravan eksperimentalni dokazi potrebni za provjeru modela, kako je ovdje primijenjen na želučanu funkciju.
Ključne riječi pregled, G-stanice enterokromafinskim stanice nalik na gastrin Histamin dvostih molekule i dvostih stanice Pozadina pregled želuca aktivnosti reguliran je raznim hormoni, uključujući gastrina i histamin. Hipoteza je ponudio ovdje će povezati aktivnosti ovih dvaju hormona i posebne stanice koje ih proizvode, a to su G-stanice i enterokromafinskim sličnim stanicama (ECL), respektivno. Pregled, gastrin je hormon koji se luči iz G-stanica koji su uglavnom u antrumu trbuha i duodenumu, i stimulira lučenje kiseline od parijetalnih stanica. Postoji veliki broj oblika gastrina uključujući i one s 14, 17 ili 34 aminokiselina, možda sumpornu, amidnih ili s dodatnim glicina na C-kraju. Postoji veliki broj potencijalnih receptora za gastrina i njenih srodnih molekula - kolecistokinin (CCK) A, B i C receptori plus ostali visokim afinitetom receptori. Od tih, CCKB veže sulfatnog gastrina; CCKC je niskog afiniteta gastrin vezni protein; a su visoko afinitetni receptori selektivni osobito amidiranim gastrina [1]. Glavni receptora gastrina (CCKB) je G-proteinski receptor i također je nađen u CNS.
Histamin također djeluje kao hormona i neurotransmitera. Proizvodi se kao što je enterokromafinskim-(ECL) stanica i vrši hormonska kontrolu želučane kiselosti. Također je proizveden od stanica mastocita i bazofila i izaziva upalni odgovor na stranih patogena. Postoje četiri specifične vrste histamin receptora (H1, H2, H3, H4), te da su 7-transmembranski G-protein [2]. Funkcije H2 receptora da stimuliraju proizvodnju želučane kiseline parijetalni stanice.
Modela ovdje predloženu je primjer više generički model koji je već predložio kao temelj ka razumijevanju višestaničnih organizacije i staničnih interakcija unutar stanice tkiva [3 ]. Baza ovog modela je početna stanica podjela asimetričan od stanica prekursora za proizvodnju dvije vrste stanica koje dijele inherentne specifične stanične komunikacije. Simetrični stanične podjele na dvije vrste stanica će proizvesti mješoviti nakupinu stanica s ravnoteže metaboličkih procesa održava kontrolu aktivnosti individualne stanice i brojeva stanica. Ćelija komunikacija recipročni i jedan od paru molekula, koje proizvodi jedna vrsta stanica, stimulira rast drugih vrsta stanica putem stanični receptor. Vrsta i broj staničnih odjeljaka se kontrolira razina pojedinačnih molekula i razine kompleksa molekulama paru. Taj generički model opisan je s posebnim osvrtom na razne bolesti, uključujući one povezane s Helicobacter pylori [3].
Modela već je dorađen za inzulin i glukagon kao paru molekula, proizlazi iz beta- i alfa-stanica gušterače [4]. Model je ovdje specifično tumačiti G-stanicama i susjedne ECL stanica i njihove stimulacije histamina i gastrin odnosno gdje se zajedno molekule proizvedenog u paru stanica međusobno. Model zahtijeva posebna molekula (a Trefone) će biti i proliferacije i sekretogog istog tipa stanica. Na primjer, gastrin može biti kao što je molekula kao što je moćno gastrointestinalni trofičku sredstvo djeluje kao faktor rasta za induciranje proliferaciju stanica, a također je histamin izlučivanje agenta [5]. Pregled Rasprava pregled dokaza moraju podržavati model u želučanom funkcija
modela predložene u odnosu [3] ima dvostih molekule ( "Trefones") koje proizvodi paru stanica i naziva se CTC model. Strofi stanice dobivene diobe prekursorske stanice asimetrične nazivaju a-stanica i i-Cell. Gastrina i histamin bi Trefone kuplet - interaktivnih dva, molekule stanične stimulacije proizvedene paru stanica koje tvore kompleks koji je opisan u generičkom modelu kao "Trefone paru kompleks" Ovo paru kompleksa (TCC), zajedno s pojedinih molekula, za kontrolu staničnog podjela.
G-Cell i ECL stanica su stanične couplets i samovoljno u ovom prijedlogu, G-stanica je a-Cell koja proizvodi gastrina ( u) i ECL stanica je i- Mobitel koji proizvodi histamina ( IT). Recipročni receptori označeni su na slici. 1. Sl. 1 Jednostavan Međudjelovanje G stanice i ECL Cell. Recipročna interakcija G stanice i ECL stanica (GC i ECLC) su ilustrirane. Stimulirajuće učinke gastrina (plin) i histamin (HTM) odvija se djelovanjem preko stanične membrane receptora GASR i HTMR
Tako predložene paru stanicama (G-stanica i ECL stanica) s molekulskom strofi gastrina i histamina, u sljedeći se očekuje :-( 1). Gastrin veže histamina u nastajanju kompleksa.
(2). (I). G stanice imaju receptore za histaminom.
(Ii). Histamin normalno stimulira proliferaciju G-stanica.
(Iii). Histamin inhibira proliferaciju G stanica kada su histamin i gastrin su visoki.
(Iv). Histamin stimulira proizvodnju /lučenje gastrina G-stanica.
(3). (I). ECL stanice imaju receptore za gastrina.
(Ii). Gastrin normalno stimulira proliferaciju ECL stanica.
(Iii). Gastrin inhibira proliferaciju ECL stanica kada su gastrin i histamin visok.
(Iv). Gastrin stimulira proizvodnju /izlučivanje histamina ECL stanica.
(4). G-stanice i ECL stanica svaki imaju receptor za gastrina: histamina kompleks
dokaza koji podupiru se nudi ovaj model
dokaze: -.. Pregled (1) gastrin (GAS ) veže histamin (HTM) pregled nema dokaza za to, poznato je da se snima. Su studije koje se provode za procjenu taj potencijal vezanja, sve pet aktivnih oblika gastrina bi treba uzeti u obzir da otkriju stvarni dvostih histamina (tj. The Trefone). Progastrin, C-terminalne Gly-proširene Gastrini (G34-Gly i G17-Gly) i C-terminalni Amidirane Gastrini (G34 i G17), svi imaju neke biološke aktivnosti [6]. Pregled, (2) (i) G-stanice imaju receptore za histamin pregled Rabbit G-stanice imaju HTM H2-receptora [7] i stanice oslobađaju gastrina nakon stimulacije HTM. Ovaj receptor će funkcionirati na drugačiji način u G-stanica u odnosu na H2-receptora u parijetalni stanice gdje receptora, s HTM dužan, stimulira kiselina proizvodnje. Pregled, (ii) Histamin stimulira proliferaciju G-stanica
HTM stimulira proliferacija ljudskog želučanog adenokarcinoma podlinije (MKN45G), koja sama po sebi proizvodi plin i stoga bi mogla biti model za [8] G-stanica. HTM je također povećao proliferaciju cijepljenje MKN45G tkiva tumora na miševe [8]. HTM također je poznato da se proliferativna stimulans za neke druge stanice (npr. Dišnih putova glatkih mišićnih stanica [9], uzgojene štakor timusa epitelnih stanica [10] i Leydig stanična linija karcinoma [11]). Pregled (iii) histamin inhibira proliferaciju stanica G-pregled HTM nije poznato da se inhibitor G-stanica, ali je inhibitor za druge stanice (npr. kolorektalni [12], stanice karcinoma gušterače [13]). Za potonje, koncentracija HTM veći od 1 pmol · L -1 usporio doze klonogenskog rasta, ali nanomolarnih HTM stimulira proliferaciju stanica [14] U CTC modelu, HTM bi inhibirati proliferaciju G-stanica kada su i HTM i gastrin su visoke ali takvi eksperimenti nisu prijavili za G-stanica. pregled, (iv) Histamin stimulira proizvodnju gastrina by G-stanica pregled HTM stimulira otpuštanje plina iz G-stanica preko H2-receptora, kao što je prethodno navedeno [7 ]. pregled (3): (i) ECL stanice imaju receptore za gastrin pregled ECL stanice imaju receptore za plin [15], a mRNA za kolecistokinin B /gastrin receptora prisutan u ECL stanicama ljudskog želuca [ ,,,0],16], pregled (ii) Gastrin stimulira proliferaciju stanica koje ECL
GAS stimulira brzinu proliferacije oba ECL stanica i matičnih stanica u oxyntic mukozni matične području želuca štakora [17, 18]. GAS također uzrokuje proliferaciju ECL stanica u staničnoj kulturi [19] i ima određeni proliferativni učinak na štakora ECL stanica [20]. Amidirane gastrina uzrokuje povećan proliferacije ECL stanica u oxyntic sluznici želuca miševa [21]. Antrectomy u štakora uzrokuje atrofiju sluznice oxyntic žlijezde [22]. Pregled, (iii) gastrin inhibira proliferaciju ECL stanica kada [GAS] i (HTM] su visoke pregled GAS inhibicija ECL stanica nije zabilježeno, ali GAS radi inhibira proliferaciju stanica raka debelog crijeva [23] iako je razina HTM ovdje nije poznata. pregled, (iv) gastrin stimulira proizvodnju HTM s ECL stanica
gastrina stimulira sintezu HTM [24, 25] i plin stimulira oslobađanje histamina iz želučanih ECL stanica u staničnoj kulturi [19] i od zeca fundusnih stanica sluznice obogatili u ECL stanica [26]. (da plin potiče kiseline proizvodnja po parijetalni stanice je neovisno o predloženom modelu.) pregled (4 ) G-stanice i ECL stanica bi svaki imaju receptor za gastrina. histamina kompleks pregled PLIN ima četiri stanične receptore s promjenjivom vežu na gastrina varijanti [1], a jedan bi mogao vezati gastrina: histamin kompleks (TCC) , Isto tako, HTM također ima četiri (H1, H2, H3 i H4) receptora [2] i jedan eventualno mogao vezati TCC. Pregled Pregled pregled U ovom modelu, gastrina i histamina su stimulansi (Trefones) od ECL stanica i G-stanica. Svaka stanica, putem Trefone proizvodi, ima stimulirajući učinak na aktivnost stanica i na staničnoj podjeli strofi stanice. Na primjer, gastrin stimulira aktivnost ECL stanica i stimulira brzinu proliferacije oba ECL stanica i matičnim stanicama [17]. Aktivirani ECL stanica postaje hipertrofična stanica u tjedan dana od izlaganja visokim razinama gastrina i stope stanične diobe je maksimalno nakon 10 dana hipergastrinemija [27]. Doista, histamin koji oslobađaju i trofičke učinke gastrina može biti posredovan putem istog receptora gastrina [18].
S odgovarajućim hranjivim tvarima, svaki Trefone početku će stimulirati primatelja stanice da proizvode više od strofi stimulans i rastu u veličini ako je potrebno. Nadalje, svaka stanica, kontinuirana s odgovarajućim hranjivim tvarima i drugih pojačivača rasta će steći kompetencije za napredak na diobu stanica i podijeliti simetrično ili asimetrično, ovisno o razini Trefones. U trenutnom modelu, bilo da se stanica dijeli i vrsti podjele uvjetovan koncentracijom gastrina: histamina kompleksa. Izračunati podaci važni za ovaj nepredviđenih prikazani su u dodatnu datoteku Šest referenci [3]. Na primjer, ako se otkrije ECL stanica nisku razinu slobodnog gastrin, zatim se reakcija ovisi o koncentraciji kompleksa gastrina: histamina. Niska, srednje ili visoke koncentracije kompleksa će signalizirati Underactive, uredno aktivni ili preaktivan status samog ECL stanica koja je proizvedena niske, srednje i visoke razine ukupnog histamina respektivno. Ćelija ima mjeru količine histamina u odnosu na količinu gastrina bi se omogućilo odluku o tome da li su dva hormona (i njihove izvorne stanice) u skladu ili ne. Ako postoji kontinuirana neravnoteža, stanični odluke, za svaki tip stanica, onda može biti da podijeli simetrično, asimetrično ili dediferencijacije ili transdiferencijacija, prema potrebi donijeti G-stanica i ECL stanica natrag u harmoniji. Apoptoza je također moguće. [3] Gastrin mogu izazvati apoptozu u želučanim epitelnim stanicama, a to doprinosi razvoju želučanog karcinogeneze [28]
jedan mogući način, na koji se stanice mogle mjerenje gastrina. Histamin kompleks bi bilo da su stanične membrane receptora za kompleks. To je prikazano na slici. 2. Postojanje membranskog receptora nije sastavni dio ove hipoteze, ali postoji potreba da se neki unutarstanične mehanizam za mjerenje razine kompleksa [3]. Sl. 2 mogućem složenog međudjelovanja G stanice i ECL stanica. Recipročni Interakcije G-stanica i stanica ECL (GC i ECLC) prikazane su kao na slici. 1. Osim toga, ovaj model uključuje moguću izvanstaničnog receptor za gastrin: Histamin kompleksan (KZ u ovom konkretnom slučaju)
Nakon internalizira, komponentu ili signal dobiven iz (i) gastrin, njegov receptor i /ili strofi kompleks u ECL stanica ili (ii) histamina, njegov receptor i /ili strofi kompleksa u G-stanica bi trebala da se lokalizira u jezgru utjecati na ekspresiju gena i diobu stanica. pregled Imajte na umu da ove jednostavne međusobne interakcije vidi se da je samo jedan dio od brojnih potencijalnih staničnih interakcija koje proizvode složenost ove želučane području
vezanje gastrina i histamina proizvesti kompleks -. za istrage
metalni ion može biti uključen u vezanju gastrina i histamina. pregled cink kompleks s histamina i cink-histamin-aspartat i cink-histamin-glutamata kompleksi nastaju s odgovarajućim dikarboksilne kiseline [29]. U gastrina (od možda 17 aminokiselinskih ostataka), postoji pet ostataka glutamata, na pozicijama 6 do 10, tako da se cink kompleks histaminom gastrina Razumljivo je, s obzirom da gastrin veže obje dvovalentne i trovalentni metalnih iona [30]. Nadalje, gastrin tvori trostruki kompleks s albumin i raznim metalnim ionima i najviši konstanta asocijacije je cinkom [31].
Željezo također može biti uključen u ternarnog kompleksa. Željezni ioni neophodni za biološku aktivnost gastrina (glicin-proširena) [32]. Doista, gastrin povezuje dvije feri iona s visokim afinitetom i glutamata ostaci gastrina sudjeluju u vezanju s oba atoma željeza [33]. Da je ovaj željezni kompleks koji djeluje kao stimulans na proliferaciju sluznice kolona [34], može biti potrebno uzeti u obzir. Osim toga, histamin veže FeIII hem proteina, posebno nitrophorin [35], pri čemu aspartata stabilizira kompleks [36]. Pregled Lokacija stanica i parakrinsku ili endokrini komunikacije pregled Općenito se smatra da su ECL stanica nemaju bliski kontakt s G-stanica. Uobičajeno opis položaja tih stanica da G-stanice su u antrumu i ECL stanice u corpus /tijela želuca (ali prihvaćeni u donjoj trećini ovog područja u blizini G-stanica). pregled, ali postoji vjerojatnost da se oštro definirana granica između stanica u tim područjima, a postoje dokazi za preklapanje ili mješovite zone ECL stanica i G-stanica. G-stanice mmunocytochemically identificirani u antralnog područja štakora [37] i gastrin ekspresije je ko-lokalizirana sa ekspresijom histidin dekarboksilaze, marker ECL stanica u podskupu histaminergičkim želučane sluznice stanica [38].
gastrin i histamin mogao komunicirati sa stanicom za spajanje preko kratkog difuzije ako stanice imaju zajedničku lokaciju ili više izravan stanični kontakt eventualno preko citoplazmatske procesa [39, 40]. Više od većih separaciju, udaljenosti, difuzijski režiji microanatomy [41] ili bilo mikrocirkulacijskog ili endokrini transport omogućuju interakciju molekula sa stanicama.
Odnos ovog modela želučane funkcije na Helicobacter pylori
H. pylori pregled mogli biti uključeni u želučanom funkciji na dva načina, koji su u skladu s predloženim modelom. Moglo bi biti od (a) onkoprotein faktora virulencije (CAGA), a drugo (b) agonista histaminskog receptora (metil histamina). (A). Jedan virulencije faktor H. pylori
je onkoprotcin citotiksin-associated antigen A (CagA). Prekomjerno izražen CagA utječe na različite unutarstanične putove i dovoljan je samo po sebi da izazove rak želuca i drugih malignih transgeničnih miševa [42].
Jedan mehanizam inicijacije tumora može uključivati ​​određenu interakciju CagA s PAR1 /MARK kinaze [43]. Ovo vezivanje inhibira aktivnost kinaze koja je potrebna za stabilizaciju mikrotubula i posljedičnog epitelnih stanica polariteta [44], a također negativno regulira SHP-2 fosfatazu, jedan onkoprotcin povezan s regulaciji rasta i zloćudnih bolesti [45]. Tako CagA utječe na polaritet i naknadne intercellular interakcije i mijenja kinaza /fosfataze reakcije koje bi mogle izmijeniti rast stanica. Želučani karcinogeneze moglo biti zbog abnormalne proliferacije epitelnih stanica povezanih s ranijim CagA inducirane abnormalnog intestinalnog transdiferencijacija stanica za proizvodnju intestinalne metaplazije kao ranoj fazi rakom želuca [45] Nadalje, PAR1 /MARK kinaza je jedan od šest par gene potrebne za asimetričnu podjelu zigoti C. elegans
[46] i ovih kinaza bjelančevina evolucijski očuvan od kvasca do čovjeka. Ako inhibicija CagA inducirane kinaze sprečava staničnu diobu asimetrični (AsCD) ili uzrokuje neprirodni AsCD, zatim homeostazu paru stanica (G-stanica i stanica ECL) može biti poremećena i abnormalne proliferacije može uslijediti. Osim toga, Epigenetske promjene (DNA metilacije i histona modifikacije) inducirane H. pylori, može doprinijeti razvoju raka [47]. Međutim, iako se uspostavlja odnos između H. pylori infekcije i karcinoma želuca, znanje o točnom mehanizmu inicijacije tumora nedostaje [48].
U modelu se ovdje predlaže mehanizam metaplazije i raka bi se putem abnormalnog AsCD prekursorske stanice koje proizvode abnormalnih tipova i /ili brojeve G-stanica i /ili ECL stanica. Višak histamina i /ili gastrin ili prisutnosti neprirodnih mutiranih molekula /receptor ili molekula koji prevode poruke molekula dvostih, biti dio mehanizma.
(B). Osim CagA, H. Pylori pregled proizvodi N-alfa-metil histamina (NAMH) [49], koji stimulira H3-receptore histamina u sluznici želuca [7, 50] i koji stimulira otpuštanje gastrin iz zečjih G stanica putem H2- histamin receptora [7].
u modelu predloženom ovdje, postoje dvije mogućnosti :-( i). Ako NAMH tvori kompleks s gastrina, dakle, s nereguliranom opskrbu NAMH iz H. pylori Netlogu, tu bi se maksimalna kontinuirana stimulacija gastrina otpuštanja i G-stanica. Zbog visoke razine NAMH, tu bi se malo lokalne besplatno gastrin stimulirati ECL stanica. U sažetku tu bi se veliki broj G-stanica, ali malo ECL stanica. G-stanice mogu biti nenormalan ako se stanične podjele, a posebno transdifferentiations, pogođeni CagA. Gastrin koji ulazi u krv mogu stimulirati prekomjernoj kiselosti u želucu preko parijetalnih stanica.
(Ii). Ako NAMH ne tvori kompleks s gastrina, onda ne bi bilo velik proizvodnju gastrina u početku s povezanim jake stimulacije izlučivanja histamina i proliferacije ECL stanica. Ali, uz visoku razinu gastrina: histamin kompleksa, onda obje vrste stanica će imaju tendenciju da se smanjiti lučenje i diobu stanica, osim da će se NAMH dalje stimulirati G-stanice. Opet, CagA mogu negativno utjecati na stanične podjele i transdiferencijacija. Histamin, pušten iz mastocita regrutiranju u H. pylori pregled infekcije [7], može pogoršati ovaj poremećaj od normalne stanične podjele.
Zaključak
je model koji uključuje podjelu asimetričan stanica koja proizvodi G-stanice i ECL stanica koje komuniciraju jedni s drugima putem koje luče molekule strofi gastrina i histamin. Svaka potaknuti stanicu da se ne izlučuju, stimulirati druge stanice da luče više paru molekule i, ako je to odgovor nedovoljan da stimuliraju staničnu diobu kako bi se održala ima određeni omjer gastrin: histamin što je procijenjeno razina kompleksa molekulama paru. Abnormalna podjela stanica u Helicobacter infekcije mogu biti dio uzroka raka u nekim slučajevima ove infekcije pregled Kratice pregled CC:. Pregled dvostih kompleks gastrina i histamina

CTC: pregled dvostih Trefones i stanice
PLIN: pregled, gastrin
HTM: pregled Histamin

deklaracijama
Zahvale pregled Nitko pregled Otvoreno AccessThis članak se distribuira pod uvjetima Creative Commons Imenovanje 4.0 Međunarodne licencu (http:.. //creativecommons org /dozvola /by /4 0 /), koji omogućuje neograničeno korištenje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, pod uvjetom da daju odgovarajući bonus na originalni autor (i) i izvora, dati link na Creative Commons licence i naznačiti ako su izvršene promjene. Creative Commons Public Domain Posveta odricanje (http:. //Creativecommons org /javno vlasništvo /zero /1. 0 /) odnosi se na podatke dostupne u ovom članku, osim ako nije drugačije navedeno
natjecanja. interesi
autor izjavljuje da on nema suprotstavljenih interesa informacija. pregled autora pregled Umirovljeni Predavač /znanstvenik iz Queensland University of Technology, Brisbane. Australija. Pregled

• Učinak općoj anesteziji na želučane myoelectric aktivnosti u eksperimentalnom pigs
• Niska točnost endoskopskog ultrazvuka za detaljnu T skele kod raka želuca