Соматостатин

Пептидный гормон, регулирующий эндокринную систему.

Соматостатин , также известный как гормон, ингибирующий гормон роста ( GHIH ) или под несколькими другими названиями, представляет собой пептидный гормон , который регулирует эндокринную систему и влияет на нейротрансмиссию и пролиферацию клеток посредством взаимодействия с рецепторами соматостатина , связанными с G-белком , и ингибирования высвобождения многочисленных вторичные гормоны. Соматостатин ингибирует секрецию инсулина и глюкагона. ^{[5] [6]}

Соматостатин имеет две активные формы, образующиеся путем альтернативного расщепления одного препробелка: одна состоит из 14 аминокислот (показана в информационном окне справа), другая - из 28 аминокислот. ^{[7] [8]}

Среди позвоночных существует шесть различных генов соматостатина, получивших названия: SS1 , SS2 , SS3 , SS4 , SS5 и SS6 . ^[9] У данио есть все шесть. ^[9] Шесть различных генов, а также пять различных рецепторов соматостатина позволяют соматостатину обладать широким спектром функций. ^[10] У людей есть только один ген соматостатина, SST . ^{[11] [12] [13]}

Номенклатура

Синонимы «соматостатина ^{» включают :}

• гормон, ингибирующий гормон роста (GHIH)
• Гормон, ингибирующий высвобождение гормона роста (GHRIH)
• Фактор, ингибирующий высвобождение соматотропина (SRIF)
• Гормон, ингибирующий высвобождение соматотропина (SRIH)

Производство

Пищеварительная система

Соматостатин секретируется дельта-клетками в нескольких местах пищеварительной системы, а именно в антральном отделе привратника , двенадцатиперстной кишке и островках поджелудочной железы . ^[14]

Соматостатин, высвобождаемый в антральном отделе привратника, проходит через систему воротной вены к сердцу, затем попадает в большой круг кровообращения, достигая мест, где он будет оказывать свое ингибирующее действие. Кроме того, высвобождение соматостатина из дельта-клеток может действовать паракринным образом. ^[14]

В желудке соматостатин действует непосредственно на париетальные клетки , продуцирующие кислоту , через рецептор, связанный с G-белком (который ингибирует аденилатциклазу, тем самым эффективно противодействуя стимулирующему эффекту гистамина), снижая секрецию кислоты. ^[14] Соматостатин также может косвенно снижать выработку кислоты в желудке, предотвращая высвобождение других гормонов, включая гастрин и гистамин , которые эффективно замедляют процесс пищеварения. ^{[ нужна цитата ]}

Мозг

Соматостатин вырабатывается нейроэндокринными нейронами вентромедиального ядра гипоталамуса . Эти нейроны выступают к срединному возвышению , где соматостатин высвобождается из нейросекреторных нервных окончаний в гипоталамо-гипофизарную систему через аксоны нейронов. Затем соматостатин переносится в переднюю долю гипофиза , где подавляет секрецию гормона роста соматотропными клетками . Нейроны соматостатина в перивентрикулярном ядре опосредуют эффекты отрицательной обратной связи гормона роста на его собственное высвобождение; нейроны соматостатина реагируют на высокие циркулирующие концентрации гормона роста и соматомединов увеличением высвобождения соматостатина, тем самым снижая скорость секреции гормона роста. ^{[ нужна цитата ]}

Соматостатин также продуцируется несколькими другими популяциями, которые проецируются централизованно, т.е. в другие области мозга, а рецепторы соматостатина экспрессируются во многих различных участках мозга. В частности , популяции соматостатиновых нейронов встречаются в дугообразном ядре , ^[15] гиппокампе , ^[16] и ядре ствола мозга одиночного тракта . ^{[ нужна цитата ]}

Функции

D-клетка видна вверху справа, а соматостатин представлен средней стрелкой, указывающей влево.

Соматостатин классифицируется как ингибирующий гормон ^[7] и индуцируется низким pH. ^{[ нужна цитация ]} Его действие распространяется на разные части тела. Высвобождение соматостатина ингибируется блуждающим нервом . ^[17]

Передняя доля гипофиза

В передней доле гипофиза эффекты соматостатина следующие:

• Подавление высвобождения гормона роста (GH) ^[18] (таким образом, противодействуя действию гормона, высвобождающего гормон роста (GHRH))
• Ингибирование высвобождения тиреотропного гормона (ТТГ) ^[19]
• Ингибирование аденилатциклазы в париетальных клетках
• Ингибирование высвобождения пролактина (ПРЛ)

Желудочно-кишечная система

• Соматостатин гомологичен кортистатину (см. семейство соматостатинов ) и подавляет высвобождение желудочно-кишечных гормонов.
• Уменьшает скорость опорожнения желудка, уменьшает сокращения гладких мышц и кровоток в кишечнике ^[18].
• Подавляет высвобождение гормонов поджелудочной железы
  • Высвобождение соматостатина запускается пептидом бета-клеток урокортином3 (Ucn3), который ингибирует высвобождение инсулина . ^{[20] [21]}
  • Тормозит высвобождение глюкагона ^{[20] [6]}
• Подавляет экзокринную секреторную деятельность поджелудочной железы.

Синтетические заменители

Октреотид (торговая марка Сандостатин, Novartis Pharmaceuticals ) представляет собой октапептид , который фармакологически имитирует природный соматостатин, однако является более мощным ингибитором гормона роста, глюкагона и инсулина, чем природный гормон, и имеет гораздо более длительный период полувыведения (около 90 минут, по сравнению с 2–3 минутами для соматостатина). Поскольку он плохо всасывается из кишечника, его вводят парентерально (подкожно, внутримышечно или внутривенно). Показан для симптоматического лечения карциноидного синдрома и акромегалии . ^{[22] [23]} Он также находит все более широкое применение при поликистозных заболеваниях печени и почек.

Ланреотид (Соматулин, Ipsen Pharmaceuticals ) — препарат, используемый для лечения акромегалии и симптомов, вызванных нейроэндокринными опухолями, особенно карциноидным синдромом. Это аналог соматостатина длительного действия, такой как октреотид. Он доступен в нескольких странах, включая Великобританию, Австралию и Канаду, и был одобрен для продажи в США Управлением по контролю за продуктами и лекарствами 30 августа 2007 года.

Пасиреотид , продаваемый под торговой маркой Signifor, представляет собой орфанный препарат, одобренный в США и Европейском Союзе для лечения болезни Кушинга у пациентов, у которых хирургическое лечение неэффективно или которому не показано хирургическое лечение. Его разработала компания Novartis . Пасиреотид является аналогом соматостатина с 40-кратным повышенным сродством к рецептору 5 соматостатина по сравнению с другими аналогами соматостатина.

Эволюционная история

У позвоночных обнаружено шесть генов соматостатина . Предлагаемая в настоящее время история возникновения этих шести генов основана на трех событиях полногеномной дупликации, которые имели место в эволюции позвоночных, а также на локальных дупликациях у костистых рыб. Предковый ген соматостатина был дублирован во время первого события полногеномной дупликации (1R) для создания SS1 и SS2 . Эти два гена были продублированы во время второго события полногеномной дупликации (2R) для создания четырех новых генов соматостатина: SS1, SS2, SS3 и одного гена, который был потерян в ходе эволюции позвоночных. Четвероногие сохранили SS1 (также известный как SS-14 и SS-28 ) и SS2 (также известный как кортистатин ) после разделения линий Sarcopterygii и Actinopterygii . У костистых рыб SS1, SS2 и SS3 были дублированы во время третьего события полногеномной дупликации (3R) с образованием SS1, SS2, SS4, SS5 и двух генов, которые были потеряны в ходе эволюции костистых рыб. SS1 и SS2 прошли локальное дублирование, чтобы дать начало SS6 и SS3 . ^[9]

Смотрите также

• ФК962
• Гипоталамус-гипофиз-соматическая ось
• Лаэтрил
• Октреотид

Рекомендации

1. GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000157005 — Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000004366 — Ensembl , май 2017 г.
3. "Ссылка на Human PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. «Соматостатин». Британская энциклопедия. Британская энциклопедия Интернет. Британская энциклопедия Inc., 2016. Интернет. 04 маг. 2016 <http://www.britanica.com/science/somatostatin>.
6. Нельсон Д.Л., Кокс М. (2021). Ленингерские принципы биохимии (8-е изд.). Остин. ISBN 978-1-319-22800-2. OCLC  1243000176. Связывание соматостатина с его рецептором в поджелудочной железе приводит к активации ингибирующего G-белка , или G _i , структурно гомологичного G _s , который ингибирует аденилатциклазу и снижает уровень [цАМФ]. Таким образом, соматостатин подавляет секрецию ряда гормонов, в том числе глюкагона.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
7. Костофф А. «Раздел 5, глава 4: Структура, синтез и секреция соматостатина». Эндокринология: Эндокринная система поджелудочной железы . Медицинский колледж Джорджии. п. 16. Архивировано из оригинала 5 апреля 2008 года . Проверено 19 февраля 2008 г.
8. «Препропротеин соматостатина [Homo sapiens]» . Эталонная последовательность NCBI . Национальный центр биотехнологической информационной поддержки (NCBI).
9. Лю Ю, Лу Д, Чжан Ю, Ли С, Лю Икс, Линь Х (сентябрь 2010 г.). «Эволюция соматостатина у позвоночных». Джин . 463 (1–2): 21–8. дои : 10.1016/j.gene.2010.04.016. ПМИД  20472043.
10. Гахете, доктор медицины, Кордова-Чакон Х, Дюран-Прадо М, Малагон М.М., Мартинес-Фуэнтес А.Дж., Грасия-Наварро Ф., Луке Р.М., Кастаньо Х.П. (июль 2010 г.). «Соматостатин и его рецепторы от рыб до млекопитающих». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1200 (1): 43–52. Бибкод : 2010NYASA1200...43G. дои : 10.1111/j.1749-6632.2010.05511.x. PMID  20633132. S2CID  23346102.
11. «Энтрез Ген: Соматостатин».
12. Шен LP, Пикте RL, Раттер WJ (август 1982 г.). «Человеческий соматостатин I: последовательность кДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 79 (15): 4575–9. Бибкод : 1982PNAS...79.4575S. дои : 10.1073/pnas.79.15.4575 . ПМК 346717 . ПМИД  6126875. 
13. Шен LP, Раттер WJ (апрель 1984 г.). «Последовательность гена соматостатина I человека». Наука . 224 (4645): 168–71. Бибкод : 1984Sci...224..168S. дои : 10.1126/science.6142531. ПМИД  6142531.
14. Boron WF, Булпап Э.Л. (2012). Медицинская физиология (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевир. ISBN 9781437717532.
15. Минами, Сиро; Камегай, Джун; Сугихара, Хитоши; Сузуки, Нобучика; Вакабаяси, Ичиджи (1998). «Гормон роста подавляет собственную секрецию, воздействуя на гипоталамус через его рецепторы на нейронах нейропептида Y в дугообразном ядре и соматостатиновых нейронах в перивентрикулярном ядре». Эндокринный журнал . 45 : С19-26. doi : 10.1507/endocrj.45.Suppl_S19 . ПМИД  9790225 . Проверено 10 января 2021 г.
16. Стефанелли, Томас; Бертоллини, Кристина; Люшер, Кристиан; Мюллер, Доминик; Мендес, Пабло (февраль 2016 г.). «Интернейроны соматостатина гиппокампа контролируют размер ансамблей нейрональной памяти». Нейрон . 89 (5): 1074–1085. дои : 10.1016/j.neuron.2016.01.024 . ПМИД  26875623.
17. Холст Дж. Дж., Скак-Нильсен Т., Орсков С., Зайер-Поулсен С. (август 1992 г.). «Вагальный контроль высвобождения соматостатина, вазоактивного кишечного полипептида, гастрин-высвобождающего пептида и HCl из неантрального желудка свиньи». Скандинавский журнал гастроэнтерологии . 27 (8): 677–85. дои : 10.3109/00365529209000139. ПМИД  1359631.
18. Боуэн Р. (14 декабря 2002 г.). «Соматостатин». Биомедицинские гиперучебники . Государственный университет Колорадо . Проверено 19 февраля 2008 г.
19. Первая помощь для USMLE, шаг 1, 2010. Страница 286.
20. Костофф А. «Раздел 5, глава 4: Структура, синтез и секреция соматостатина». Эндокринология: Эндокринная система поджелудочной железы . Медицинский колледж Джорджии. п. 17. Архивировано из оригинала 31 марта 2008 года . Проверено 19 февраля 2008 г.
21. ван дер Меулен Т., Дональдсон С.Дж., Касерес Э., Хантер А.Е., Кауинг-Зитрон С., Паунд Л.Д., Адамс М.В., Зембжицкий А., Гроув К.Л., Хейзинг М.О. (июль 2015 г.). «Урокортин3 опосредует соматостатин-зависимый контроль секреции инсулина с помощью отрицательной обратной связи». Природная медицина . 21 (7): 769–76. дои : 10.1038/нм.3872. ПМЦ 4496282 . ПМИД  26076035. 
22. «Карциноидные опухоли и синдром». Библиотека медицинских концепций Lecturio . Проверено 5 июля 2021 г.
23. «Акромегалия». НИДДК . Апрель 2012. Архивировано из оригинала 27 августа 2016 года . Проверено 5 июля 2021 г.

дальнейшее чтение

• Флорио Т., Скеттини Дж. (сентябрь 2001 г.). «[Соматостатин и его рецепторы. Роль в контроле пролиферации клеток]». Минерва Эндокринологическая . 26 (3): 91–102. ПМИД  11753230.
• Ямада Ю., Рейсине Т., Ло С.Ф., Ихара Ю., Кубота А., Кагимото С., Сейно М., Сейно Ю., Белл Г.И., Сейно С. (декабрь 1992 г.). «Рецепторы соматостатина, расширяющееся семейство генов: клонирование и функциональная характеристика человеческого SSTR3, белка, связанного с аденилатциклазой». Молекулярная эндокринология . 6 (12): 2136–42. дои : 10.1210/mend.6.12.1337145 . PMID  1337145. S2CID  28499704.
• Ямада Ю., Пост С.Р., Ван К., Тагер Х.С., Белл Г.И., Сейно С. (январь 1992 г.). «Клонирование и функциональная характеристика семейства рецепторов соматостатина человека и мыши, экспрессируемых в головном мозге, желудочно-кишечном тракте и почках». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (1): 251–5. Бибкод : 1992PNAS...89..251Y. дои : 10.1073/pnas.89.1.251 . ПМК  48214 . ПМИД  1346068.
• Бразо П., Вейл В., Бургус Р., Линг Н., Батчер М., Ривье Дж., Гиймен Р. (январь 1973 г.). «Гипоталамический полипептид, ингибирующий секрецию иммунореактивного гормона роста гипофиза». Наука . 179 (4068): 77–9. Бибкод : 1973Sci...179...77B. дои : 10.1126/science.179.4068.77. PMID  4682131. S2CID  10997771.
• Шен Л.П., Пикте Р.Л., Раттер В.Дж. (август 1982 г.). «Человеческий соматостатин I: последовательность кДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 79 (15): 4575–9. Бибкод : 1982PNAS...79.4575S. дои : 10.1073/pnas.79.15.4575 . ПМК  346717 . ПМИД  6126875.
• Шен Л.П., Раттер В.Дж. (апрель 1984 г.). «Последовательность гена соматостатина I человека». Наука . 224 (4645): 168–71. Бибкод : 1984Sci...224..168S. дои : 10.1126/science.6142531. ПМИД  6142531.
• Монтмини М.Р., Гудман Р.Х., Горович С.Дж., Хабенер Дж.Ф. (июнь 1984 г.). «Первичная структура гена, кодирующего препросоматостатин крысы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (11): 3337–40. Бибкод : 1984PNAS...81.3337M. дои : 10.1073/pnas.81.11.3337 . ПМК  345502 . ПМИД  6145156.
• Забель Б.У., Нейлор С.Л., Сакагути А.Ю., Белл Г.И., показывает туберкулез (ноябрь 1983 г.). «Хромосомная локализация человеческих генов амилазы, проопиомеланокортина, соматостатина и фрагмента ДНК (D3S1) с высоким разрешением путем гибридизации in situ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (22): 6932–6. Бибкод : 1983PNAS...80.6932Z. дои : 10.1073/pnas.80.22.6932 . ПМК  390100 . ПМИД  6196780.
• Панетта Р., Гринвуд М.Т., Варшинска А., Демчишин Л.Л., Дэй Р., Низник Х.Б., Шрикант С.Б., Патель Ю.К. (март 1994 г.). «Молекулярное клонирование, функциональная характеристика и хромосомная локализация рецептора соматостатина человека (рецептор соматостатина типа 5) с преимущественным сродством к соматостатину-28». Молекулярная фармакология . 45 (3): 417–27. ПМИД  7908405.
• Демчишин Л.Л., Шрикант С.Б., Сунахара Р.К., Кент Г., Симан П., Ван Тол Х.Х., Панетта Р., Патель Ю.К., Нижник Х.Б. (июнь 1993 г.). «Клонирование и экспрессия варианта селективного рецептора соматостатина-14 человека (рецептор соматостатина 4), расположенного на хромосоме 20». Молекулярная фармакология . 43 (6): 894–901. ПМИД  8100352.
• Каупманн К., Брунс К., Хойер Д., Сеувен К., Любберт Х. (сентябрь 1993 г.). «Распределение и взаимодействие вторичных мессенджеров четырех подтипов рецепторов соматостатина, экспрессируемых в мозге». Письма ФЭБС . 331 (1–2): 53–9. дои : 10.1016/0014-5793(93)80296-7 . PMID  8405411. S2CID  22557713.
• Агила MC, Родригес AM, Агила-Мансилья HN, Ли WT (май 1996 г.). «Стимуляция пролиферации лимфоцитов в культуре, опосредованная антисмысловым олигодезоксинуклеотидом соматостатином». Эндокринология . 137 (5): 1585–90. дои : 10.1210/endo.137.5.8612489 . ПМИД  8612489.
• Шарма К., Патель Ю.К., Шрикант С.Б. (декабрь 1996 г.). «Подтип-селективная индукция р53 дикого типа и апоптоз, но не остановка клеточного цикла, с помощью человеческого рецептора соматостатина 3». Молекулярная эндокринология . 10 (12): 1688–96. дои : 10.1210/mend.10.12.8961277 . ПМИД  8961277.
• Дурно П., Буден Х., Шенбрунн А., Танненбаум Г.С., Боде А. (февраль 1998 г.). «Взаимоотношения между рецепторами соматостатина sst2A и соматостатинсодержащими аксонами в мозге крыс: данные о регуляции рецепторов клеточной поверхности эндогенным соматостатином». Журнал неврологии . 18 (3): 1056–71. doi :10.1523/JNEUROSCI.18-03-01056.1998. ПМК  6792775 . ПМИД  9437026.
• Барни А., Робертс Дж., Хо Р.Х. (январь 1999 г.). «Доказательства синергического эффекта белка оболочки ВИЧ-1 gp120 и нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), приводящего к усилению экспрессии соматостатиновых нейронов в совокупных культурах, полученных из коры головного мозга плода человека». Исследования мозга . 815 (2): 349–57. дои : 10.1016/S0006-8993(98)01098-1. PMID  9878821. S2CID  21793593.
• Фероне Д., ван Хаген П.М., ван Коетсвельд П.М., Зейдервейк Дж., Муй Д.М., Лихтенауэр-Калигис Э.Г., Колао А., Богерс А.Дж., Ломбарди Г., Ламбертс С.В., Хофланд Л.Дж. (январь 1999 г.). «Характеристика in vitro рецепторов соматостатина в тимусе человека и влияние соматостатина и октреотида на культивируемые эпителиальные клетки тимуса». Эндокринология . 140 (1): 373–80. дои : 10.1210/endo.140.1.6398 . hdl : 1765/8996 . ПМИД  9886848.
• Бракч Н., Лазар Н., Панчал М., Аллеманду Ф., Буало Г., Коэн П., Ролам М. (февраль 2002 г.). «Последовательность соматостатина-28 (1-12)-NPAMAP: важный мотив, способствующий спирали, управляющий процессингом просоматостатина в одно- и двухосновных сайтах». Биохимия . 41 (5): 1630–9. дои : 10.1021/bi011928m. ПМИД  11814357.
• Оомен С.П., ван Хенник П.Б., Антониссен С., Лихтенауэр-Калигис Э.Г., Хофланд Л.Дж., Ламбертс С.В., Левенберг Б., Тоув И.П. (февраль 2002 г.). «Соматостатин является селективным хемоаттрактантом для примитивных (CD34 (+)) гемопоэтических клеток-предшественников». Экспериментальная гематология . 30 (2): 116–25. дои : 10.1016/S0301-472X(01)00772-X . ПМИД  11823046.
• Симонетти М., Ди BC (февраль 2002 г.). «Структурные мотивы в процессе созревания пептидных гормонов. Предшественник соматостатина. I. Конформационное исследование CD». Журнал пептидной науки . 8 (2): 66–79. дои : 10.1002/psc.370. PMID  11860030. S2CID  20438890.

Внешние ссылки

• Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P61278 (Соматостатин) в PDBe-KB .