1、199 6年第1 1卷第3期卖用儿科临宋杂念173.讲座与综述小肠粘膜刷状缘肤酶与蛋白质的消化和吸收浙江医科大学附属儿童医院(3 10003)蛋白质 是维持机体生理和生化功能所必需的一种主要 营养物质。过 去认为食物蛋白质在 胃肠腔内经 胃蛋 白酶和胰蛋白酶 快速水解成自由氨基酸而后由小肠粘膜细胞直按吸收和转运。但近2 0年来许多研究发现蛋白质的终末 消化和 吸收 是在小肠上皮细胞上,由刷状缘肤酶 的表面水解是 蛋 白质消化和 吸收的关键环节1。现将 有关重点阐述如下。一、蛋白质 的消化与吸收过 程1。腔内期食物蛋白质 的消化始于胃内胃蛋白酶对它的水解,但专一性较差,仅一小部分 蛋白质被水解为
2、 大小不一的多肤,而大部分蛋白质在小肠腔 内经胰液和小肠液消化而 进一步水解。胰液中含有5种胰酶,小肠液 中含有肠激活酶、氮基肤酶及二 肤酶,这些酶水解产物为少量自由氨基 酸和大量寡肤,一。2。小肠粘膜期19 62年,Goldbe rg等研究认为 肚吸收后可进一步水解“。小肠粘膜细胞消化吸收肚有2种方式:(1)刷状缘途径,与氨墓酸和歇的转运有关,(2)细胞内途径,与肤的转运有关“。小 肠上皮细胞刷状缘和细胞浆富含肤酶,能逐步水解肤链氨基 端的肤键,分解小肤和部分多肤。最近在小肠粘膜刷状缘上 还发现能水解大肤和完整蛋 白质的中性 内肤酶,即当胰酶研乏时刷状缘仍有能力水解和吸收一 些相对较大的蛋白
3、质 分子“,小肠枯膜期是蛋白质消化和吸收 的 重耍环节,江米 足综述_叶瑞 去审校使得刷状缘 膜上的各种载体转运成为可能。3。转运和吸收期氨基酸通过需钠耗能的主动转运而吸收,大部分寡肤先经 刷状缘肤酶 水解,部分二肤、一三肤可直接被转运入细胞由细胞浆肤酶水解,称为 二肤和三肤的原样转运。氨基 酸的吸收和肤的原样转运互相独立,互不竞争,且肤比相应 的 自由氮基酸的吸收更快速有效,这对于小肠吸收面积严重受损的病人有重要的营养学意义。二、刷状缘肤酶 的种类人类小肠刷状缘肤酶共有7种。氨肤酶A(A PA)水解氨 基末端含谷、天冬氮酸的寡肚,氨肚酶N(APN)主要水解由28个氨基酸残基组成的寡肤多膜甘氨
4、酞亮 氨酸肤酶(mGL P)、锌稳定性天冬氨酞赖氨酸肤酶(znALP)主要水解二肤;二肤基肚酶丁(D PP万)水解氮基末端含丙、脯、亮氨酸残基的二眯,丫谷氨酞转移酶(YGT)与氨基酸吸收和 二肤转运有关,狡基肤酶(CP)水解狡基末端含脯氨酸的寡肤“,”。三、小肠刷状缘肤酶的合成和正常值小肠上 皮细胞来自隐窝细胞,在移向绒毛顶端的成熟过程中上皮细胞持续合成刷状缘肚酶,所有肤酶活性在隐窝基底部最低,绒毛中部最高。刷状缘肤酶是膜上的糖蛋白,属于二聚体,先在粗面内质网的胞浆面合成,转薄到高尔 基体上进一步糖攀化,而后 在刷状缘膜上表达“。各种肤酶的正常值见 附表。附表正常小肠粘膜刷状缘肚酶活性(单位:
5、U/克蛋白)酶人PAmG IJPAPNZn人L PDPPFC P丫GT13。9 士313。4士37。0士 2。4咋白:儿童24。7士8。3成人1 G。5士6。116。1 士5。941。9士 1 34 0。4 士 124 2。9土 1641一1 士 1610。6士4。311。8 士4。114。4士3。213。9 士3。324。0士1511。6土 86。3士 10。64 2。6士28。5四、刷状缘肤酶的生物学功能1.蛋 白质的终末消化食物蛋 白质经 腔内期消化后形成的少量 氨基酸直接 主动吸收,大量寡肤需迸一步水解,其 中大部分二 肤、少旦三 肤原样转运后由细胞缘肤酶 水解,而约1 0%二肤、6
6、0%三从及几乎全部三肤以上 的寡肤则均由刷状缘肚酶水解,最后形成氨基 酸通过载体介导 从底侧膜吸收入血。只有极少景的二肚加甘舞酸肤、肺氛酸欢、簿生宁 41匀96年第1 1卷第8期卖用儿料临床杂志脯氮酸肤未经肤酶水解直接吸收。刷状缘肤醉对吸收前 的蛋白质进行重耍的粘膜期消化,是蛋白质消化和 吸收的关键酶类“,一1。2.屏障作用免疫组化研究表明,分布在小肠粘膜细胞上 的刷状缘肤酶起着阻止一些没有完全分解的蛋白质消化产物透过肠壁的屏障作用。这归功于刷状缘肤酶和 细胞浆肤酶,前者对大的寡肤如三肤、四肤具有较强的亲和力,而亲和力较弱的二从则是细胞浆肤醉和二肤载体的最适底物,因此绝大部分寡肤不能直接吸收入
7、 血“,5,:。五、急、慢性腹泻时刷状缘肤酶的变化急、慢性腹 泻时除肠激酶表达缺陷外,尚缺乏刷状缘肤酶缺乏的报道。可能的解释是:刷狄缘肤酶不会发生缺陷,缺乏刷状缘肤酶者难以成活;各种肤酶 功能上 互补,即使缺乏也不引起症状,特定肤酶缺乏引起的症状 不典型,难以识别。随着认识 的深入和实验条件的完善,有关小肠粘膜病变时刷状缘肤酶的研究逐 渐引起重视。急、慢性腹泻尤其当伴有营养不 良和(或)小肠粘膜损害时刷状缘肤酶活性明显下降。慢性腹泻伴营养不 良的婴幼儿,小肠粘膜持续受损,AP人、A PN活性明显下降,DPPI V仅轻度下降,下降幅 度与粘膜病变的严重程度密切相关。经有效治疗后粘膜形态恢复正常,
8、肤酶活性也趋于正常”,幻。六、急、慢性腹泻时蛋白质的消化与吸收急、慢性腹泻时除了糖和脂肪的吸收 不良外,还伴有蛋白质、肤类和氨基酸的吸收 不良,。感染性腹得时蛋白质破收 不 良程度与病原有关,侵袭性病原比非侵袭性病原影响大丈5。慢性 腹 泻时粘膜病变广泛,粪氮大量 丢失,蛋白质吸收受到严重影响“但迄今急、慢性腹泻时蛋白质清化和吸收不 良的机制还不清楚,与刷状缘肤酶活性关系也有待进一步研究。奋 考 文 做1KimYS,etal。G a stro enter o l,1955,85:1071ZErieksonRH,etal。An nRe vMed,19 9 0,4j*33aTobeyNA,eta!
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