Vasoaktivní intestinální peptid - Vasoactive intestinal peptide

VIP
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyVIPvazoaktivní intestinální peptid, PHM27
Externí IDOMIM: 192320 MGI: 98933 HomoloGene: 2539 Genové karty: VIP
Umístění genu (člověk)
Chromozom 6 (lidský)
Chr.Chromozom 6 (lidský)[1]
Chromozom 6 (lidský)
Genomic location for VIP
Genomic location for VIP
Kapela6q25.2Start152,750,797 bp[1]
Konec152,759,765 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE VIP 206577 at fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

7432

22353

Ensembl

ENSG00000146469

ENSMUSG00000019772

UniProt

P01282

P32648

RefSeq (mRNA)

NM_003381
NM_194435

NM_011702
NM_001313969

RefSeq (protein)

NP_003372
NP_919416

NP_001300898
NP_035832

Místo (UCSC)Chr 6: 152,75 - 152,76 MbChr 10: 5,64 - 5,65 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Vasoaktivní intestinální peptid, také známý jako vazoaktivní intestinální polypeptid nebo VIP, je peptidový hormon to je vazoaktivní ve střevě. VIP je peptid 28 aminokyselina zbytky který patří do glukagonu / sekretinu nadčeleď, ligand třídy II Receptory spojené s G proteinem.[5]VIP se vyrábí v mnoha tkáních obratlovců včetně střevo, slinivka břišní, a suprachiasmatická jádra z hypotalamus v mozek.[6][7][8] VIP stimuluje kontraktilita v srdci, příčiny vazodilatace, zvyšuje glykogenolýza, snižuje tepnu krevní tlak a uvolňuje hladký sval průdušnice, žaludek a žlučník. U lidí je vazoaktivní intestinální peptid kódován VIP gen.[9]

VIP má poločas rozpadu (t½) v krvi asi dvě minuty.[10]

Funkce

V těle

VIP má účinek na několik tkání:

V zažívací ústrojí Zdá se, že VIP vyvolává relaxaci hladkého svalstva (dolní svěrač jícnu, žaludek, žlučník), stimulují vylučování vody do pankreatická šťáva a žluč a způsobují inhibici žaludeční kyselina sekrece a absorpce z lumen střeva.[11] Jeho úlohou ve střevě je velmi stimulovat vylučování vody a elektrolyty,[12] stejně jako relaxace hladkého svalstva střeva, dilatace periferních krevních cév, stimulace sekrece hydrogenuhličitanu pankreatu a inhibice gastrin -stimulovaná sekrece žaludeční kyseliny. Tyto účinky společně zvyšují pohyblivost.[13] Má také funkci stimulace pepsinogen vylučování hlavní buňky.[14] VIP se zdá být důležitým neuropeptidem během zánětlivých onemocnění střev, protože komunikace mezi žírnými buňkami a VIP u kolitidy, stejně jako u Crohnovy choroby, je upregulována.[15]

Vyskytuje se také v srdci a má významné účinky na kardiovaskulární systém. Způsobuje to koronární onemocnění vazodilatace[11] stejně jako mít pozitivní inotropní a chronotropní účinek. Provádí se výzkum, aby se zjistilo, zda může mít příznivou roli při léčbě srdeční selhání. VIP provokuje vaginální mazání u normálních žen zdvojnásobení celkového objemu produkovaného mazání.[16][17]

V mozku

Vyskytuje se také v mozku a některých autonomních nervech:

Jeden region zahrnuje specifickou oblast EU suprachiasmatická jádra (SCN), umístění „pána“ cirkadiánní kardiostimulátor'.[18] Vidět SCN a cirkadiánní rytmus níže. VIP v hypofýza pomáhá regulovat prolaktin vylučování; stimuluje uvolňování prolaktinu v domácí krůtě.[19] Navíc hormon uvolňující růstový hormon (GH-RH) je členem VIP rodiny a stimuluje růstový hormon sekrece v přední hypofýze.[20][21]

Mechanismy

VIP inervuje na obou VPAC1 a VPAC2. Když se VIP váže na receptory VPAC2, spustí se signální kaskáda zprostředkovaná G-alfa. V řadě systémů se VIP vazba aktivuje adenyl cykláza aktivita vedoucí ke zvýšení tábor a PKA. PKA pak aktivuje další intracelulární signální dráhy, jako je fosforylace CREB a další transkripční faktory. Promotor mPer1 má CRE domény a poskytuje tak VIP mechanismus pro regulaci samotných molekulárních hodin. Pak aktivuje dráhy genové exprese, jako je Per1 a Per2 v cirkadiánním rytmu.[22]

Navíc, GABA úrovně jsou připojeny k VIP v tom, že jsou společně vydány. Řídké spojení GABAergic se předpokládá, že snižuje synchronizované střelby.[22] Zatímco GABA řídí amplitudu neuronálních rytmů SCN, není to důležité pro zachování synchronizace. Pokud je však vydání GABA dynamické, může nevhodně maskovat nebo zesilovat synchronizační účinky VIP.[22]

Cirkadiánní čas pravděpodobně ovlivní spíše synapse než organizaci VIP okruhů.[22]

SCN a cirkadiánní rytmus

Suprachiasmatické jádro je zobrazeno zeleně.

The SCN koordinuje denní časování v těle a VIP hraje klíčovou roli v komunikaci mezi jednotlivci mozkové buňky v tomto regionu. Na buněčné úrovni SCN vyjadřuje různé elektrické aktivity v cirkadiánním čase. Vyšší aktivita je pozorována během dne, zatímco v noci je aktivita nižší. Tento rytmus je považován za důležitý rys SCN pro vzájemnou synchronizaci a řízení rytmicity v jiných oblastech.[18]

VIP funguje jako hlavní synchronizační prostředek mezi SCN neurony a hraje roli při synchronizaci SCN se světelnými podněty. Vysoká koncentrace VIP a neuronů obsahujících VIP receptory se primárně vyskytuje ve ventrolaterálním aspektu SCN, který je také umístěn nad optický chiasm. Neurony v této oblasti dostávají informace sítnice od retinohypotalamový trakt a poté přenést informace o životním prostředí do SCN.[22] VIP je dále zapojen do synchronizace načasování funkce SCN s cyklem prostředí světlo-tma. Kombinace těchto rolí v SCN činí z VIP klíčovou součást savce cirkadiánní časoměrné stroje.[22]

Poté, co našli důkazy o VIP v SCN, vědci začali uvažovat o jeho roli v SCN a o tom, jak by to mohlo ovlivnit cirkadiánní rytmus. VIP také hraje klíčovou roli při modulaci oscilací. Předchozí farmakologický výzkum prokázal, že VIP je potřebný pro normální synchronizaci cirkadiánních systémů indukovanou světlem. Aplikace VIP také fázově posune cirkadiánní rytmus vazopresin uvolnění a nervová aktivita. Schopnost populace zůstat synchronizována, stejně jako schopnost jednotlivých buněk generovat oscilace, se skládá z myší s VIP nebo s deficitem VIP receptoru. I když to není příliš studováno, existují důkazy, že hladiny VIP a jeho receptorů se mohou lišit v závislosti na každé cirkadiánní oscilaci.[22]

Hlavní hypotéza VIP funkce ukazuje na neurony využívající VIP ke komunikaci s konkrétními postsynaptickými cíli k regulaci cirkadiánní rytmus.[22] Zdá se, že depolarizace neuronů exprimujících VIP světlem způsobuje uvolnění VIP a ko-vysílačů (včetně GABA ), které mohou zase změnit vlastnosti další sady neuronů aktivací VPAC2. Další hypotéza podporuje VIP odesílání parakrinního signálu z dálky spíše než ze sousedního postsynaptického neuronu.[22]

Signalizační cesta

V SCN je hojné množství VPAC2. Přítomnost VPAC2 na ventrolaterální straně naznačuje, že VIP signály mohou skutečně signalizovat zpět, aby regulovaly buňky vylučující VIP. SCN má více neurálních drah k řízení a modulaci endokrinní aktivity.[18][23]

VIP a vasopresin jsou důležité pro neurony pro předávání informací různým cílům a ovlivnění neuroendokrinní funkce. Přenášejí informace prostřednictvím takových reléových jader, jako je SPZ (subparaventrikulární zóna), DMH (dorsomediální hypotalamické jádro ), MPOA (mediální preoptická oblast ) a PVN (paraventrikulární jádro hypotalamu ).[18]

Společenské chování

Je zde zobrazen ventromediální hypotalamus (VM), optický chiasmus (OC), přední hypofýza (AP) a zadní hypofýza (PP).

VIP neurony umístěné v hypotalamu, konkrétně dorzální přední hypotalamus a ventromediální hypotalamus, mají vliv na sociální chování mnoha druhů obratlovců. Studie naznačují, že VIP kaskády mohou být aktivovány v mozku v reakci na sociální situaci, která stimuluje oblasti mozku, o nichž je známo, že regulují chování. Tento sociální okruh zahrnuje mnoho oblastí hypotalamu spolu s amygdala a ventrální tegmentální oblast. Produkce a uvolňování neuropeptidu VIP je centralizováno v hypotalamických a extrahypothalamických oblastech mozku a odtud je schopno modulovat uvolňování sekrece prolaktinu.[24] Jakmile je prolaktin vylučován z hypofýzy, může zvýšit mnoho chování, jako je rodičovská péče a agresivita. U určitých druhů ptáků s vyřazeným VIP genem došlo k pozorovatelnému poklesu celkové agrese nad hnízdním územím.[25]

Patologie

VIP je nadprodukováno VIPoma.[12]

Kromě VIPomy má VIP také roli v artróza (OA). I když existuje konflikt v tom, zda down-regulace nebo up-regulace VIP přispívá k OA, bylo prokázáno, že VIP zabraňuje poškození chrupavky u zvířat.[26]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000146469 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000019772 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Umetsu Y, Tenno T, Goda N, Shirakawa M, Ikegami T, Hiroaki H (květen 2011). „Strukturální rozdíl vazoaktivního intestinálního peptidu ve dvou odlišných prostředích napodobujících membrány“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - bílkoviny a proteomika. 1814 (5): 724–30. doi:10.1016 / j.bbapap.2011.03.009. PMID  21439408.
  6. ^ Juhász T, Helgadottir SL, Tamás A, Reglődi D, Zákány R (duben 2015). „Signalizace PACAP a VIP v chondrogenezi a osteogenezi“ (PDF). Peptidy. 66: 51–7. doi:10.1016 / j.peptides.2015.02.001. hdl:2437/208376. PMID  25701761. S2CID  8300971.
  7. ^ Delgado M, Ganea D (červenec 2013). „Vasoaktivní intestinální peptid: neuropeptid s pleiotropními imunitními funkcemi“. Aminokyseliny. 45 (1): 25–39. doi:10.1007 / s00726-011-1184-8. PMC  3883350. PMID  22139413.
  8. ^ Fahrenkrug J (01.01.2010). "VIP a PACAP". Syntéza buněčných peptidových hormonů a sekreční cesty. Výsledky a problémy v diferenciaci buněk. 50. s. 221–34. doi:10.1007/400_2009_24. ISBN  978-3-642-11834-0. PMID  19859678.
  9. ^ Hahm SH, Eiden LE (prosinec 1998). "Cis-regulační prvky regulující bazální a indukovatelnou transkripci genu VIP". Annals of the New York Academy of Sciences. 865 (1): 10–26. Bibcode:1998NYASA.865 ... 10H. doi:10.1111 / j.1749-6632.1998.tb11158.x. PMID  9927992. S2CID  24889373.
  10. ^ Henning RJ, Sawmiller DR (leden 2001). "Vasoaktivní intestinální peptid: kardiovaskulární účinky". Kardiovaskulární výzkum. 49 (1): 27–37. doi:10.1016 / s0008-6363 (00) 00229-7. PMID  11121793.
  11. ^ A b Bowen R (1999-01-24). "Vazoaktivní intestinální peptid". Patofyziologie endokrinního systému: gastrointestinální hormony. Colorado State University. Citováno 2009-02-06.
  12. ^ A b "Vazoaktivní intestinální polypeptid". Notebook s praktickou praxí. Citováno 2009-02-06.
  13. ^ Bergman RA, Afifi AK, Heidger PM. „Deska 6.111 vazoaktivní intestinální polypeptid (VIP)“. Atlas mikroskopické anatomie: Část 6 - Nervová tkáň. www.anatomyatlases.org. Citováno 2009-02-06.
  14. ^ Sanders MJ, Amirian DA, Ayalon A, Soll AH (listopad 1983). "Regulace uvolňování pepsinogenu z hlavních psích buněk v primární monovrstevné kultuře". Americký žurnál fyziologie. 245 (5 Pt 1): G641–6. doi:10.1152 / ajpgi.1983.245.5.G641. PMID  6195927.
  15. ^ Casado-Bedmar M, Heil SDS, Myrelid P, Söderholm JD, Keita ÅV (březen 2019). „Upregulace intestinálních slizničních žírných buněk exprimujících VPAC1 v těsné blízkosti vazoaktivního intestinálního polypeptidu při zánětlivém onemocnění střev a myší kolitidě“. Neurogastroenterologie a motilita. 31 (3): e13503. doi:10.1111 / nmo.13503. PMID  30407703. S2CID  53207540.
  16. ^ Levin RJ (01.01.1991). „VIP, vagina, klitoris a periurethral glans - aktuální informace o vzrušení lidských ženských pohlavních orgánů“. Experimentální a klinická endokrinologie. 98 (2): 61–9. doi:10.1055 / s-0029-1211102. PMID  1778234.
  17. ^ Graf AH, Schiechl A, Hacker GW, Hauser-Kronberger C, Steiner H, Arimura A, Sundler F, Staudach A, Dietze O ​​(únor 1995). "Helospektin a hypofýza adenylátcykláza aktivující polypeptid v lidské vagině". Regulační peptidy. 55 (3): 277–86. doi:10.1016 / 0167-0115 (94) 00116-f. PMID  7761627. S2CID  21864176.
  18. ^ A b C d Achilly NP (červen 2016). „Vlastnosti synapsí VIP + v suprachiasmatickém jádru zdůrazňují jejich roli v cirkadiánním rytmu“. Journal of Neurophysiology. 115 (6): 2701–4. doi:10.1152 / jn.00393.2015. PMC  4922597. PMID  26581865.
  19. ^ Kulick RS, Chaiseha Y, Kang SW, Rozenboim I, El Halawani ME (červenec 2005). „Relativní význam vasoaktivního intestinálního peptidu a peptidu histidinu isoleucin jako fyziologických regulátorů prolaktinu u domácích krůt“. Obecná a srovnávací endokrinologie. 142 (3): 267–73. doi:10.1016 / j.ygcen.2004.12.024. PMID  15935152.
  20. ^ Kiaris H, Chatzistamou I, Papavassiliou AG, Schally AV (srpen 2011). „Růstový hormon uvolňující hormon: nejen neurohormon“. Trendy v endokrinologii a metabolismu. 22 (8): 311–7. doi:10.1016 / j.tem.2011.03.006. PMID  21530304. S2CID  23860010.
  21. ^ Steyn FJ, Tolle V, Chen C, Epelbaum J (březen 2016). „Neuroendokrinní regulace sekrece růstového hormonu“. Komplexní fyziologie. 6. 687–735. doi:10.1002 / cphy.c150002. ISBN  9780470650714. PMID  27065166. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  22. ^ A b C d E F G h i Vosko AM, Schroeder A, Loh DH, Colwell CS (2007). „Vazoaktivní intestinální peptid a cirkadiánní systém savců“. Obecná a srovnávací endokrinologie. 152 (2–3): 165–75. doi:10.1016 / j.ygcen.2007.04.018. PMC  1994114. PMID  17572414.
  23. ^ Maduna T, Lelievre V (prosinec 2016). „Neuropeptidy formující vývoj centrálního nervového systému: časoprostorové akce VIP a PACAP prostřednictvím doplňkových signálních drah“. Journal of Neuroscience Research. 94 (12): 1472–1487. doi:10.1002 / jnr.23915. PMID  27717098. S2CID  30671833.
  24. ^ Kingsbury MA (prosinec 2015). „Nové pohledy na vazoaktivní intestinální polypeptid jako rozšířený modulátor sociálního chování“. Současný názor na behaviorální vědy. 6: 139–147. doi:10.1016 / j.cobeha.2015.11.003. PMC  4743552. PMID  26858968.
  25. ^ Kingsbury MA, Wilson LC (prosinec 2016). „Role VIP v sociálním chování: neurální hotspoty pro modulaci příslušnosti, agrese a péče o rodiče“. Integrativní a srovnávací biologie. 56 (6): 1238–1249. doi:10.1093 / icb / icw122. PMC  5146713. PMID  27940615.
  26. ^ Jiang W, Wang H, Li YS, Luo W (srpen 2016). „Role vazoaktivního intestinálního peptidu při osteoartróze“. Journal of Biomedical Science. 23 (1): 63. doi:10.1186 / s12929-016-0280-1. PMC  4995623. PMID  27553659.

Další čtení

externí odkazy