Vasoaktiv intestinal peptid
| VIP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , vasoaktiv intestinal peptid, PHM27 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Externa ID | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vasoactive intestinal peptide , även känd som vasoactive intestinal polypeptide eller VIP , är ett peptidhormon som är vasoaktivt i tarmen. VIP är en peptid med 28 aminosyrarester som tillhör en glukagon/sekretin-superfamilj , liganden av klass II G-proteinkopplade receptorer . VIP produceras i många vävnader hos ryggradsdjur inklusive tarmen , bukspottkörteln och suprachiasmatiska kärnor i hypotalamus i hjärnan . VIP stimulerar kontraktiliteten i hjärtat, orsakar vasodilatation , ökar glykogenolysen , sänker arteriellt blodtryck och slappnar av den glatta muskulaturen i luftstrupen , magen och gallblåsan . Hos människor kodas den vasoaktiva tarmpeptiden av VIP- genen .
VIP har en halveringstid (t ½ ) i blodet på cirka två minuter.
Fungera
I kroppen
VIP har en effekt på flera vävnader:
I matsmältningssystemet tycks VIP inducera avslappning av glatt muskulatur ( nedre esofagusfinktern , mage, gallblåsa), stimulera utsöndring av vatten till bukspottkörteljuice och galla , och orsaka hämning av magsyrasekretion och absorption från tarmens lumen. Dess roll i tarmen är att kraftigt stimulera utsöndringen av vatten och elektrolyter , samt avslappning av glatt magmuskel, vidga perifera blodkärl, stimulera utsöndring av bukspottkörtelbikarbonat och hämma gastrinstimulerad magsyrasekretion . Dessa effekter samverkar för att öka motiliteten. Det har också funktionen att stimulera pepsinogensekretion av huvudceller . VIP verkar vara en viktig neuropeptid vid inflammatoriska tarmsjukdomar eftersom kommunikationen mellan mastceller och VIP vid kolit, som vid Crohns sjukdom, är uppreglerad.
Det finns också i hjärtat och har betydande effekter på det kardiovaskulära systemet . Det orsakar kranskärlsvidgning och har en positiv inotrop och kronotrop effekt. Forskning pågår för att se om det kan ha en fördelaktig roll vid behandling av hjärtsvikt . VIP provocerar vaginal smörjning hos normala kvinnor, vilket fördubblar den totala mängden smörjning som produceras.
I hjärnan
Det finns också i hjärnan och vissa autonoma nerver:
En region inkluderar ett specifikt område av de suprachiasmatiska kärnorna (SCN), platsen för "master circadian pacemaker". Se SCN och dygnsrytm nedan. VIP i hypofysen hjälper till att reglera prolaktinutsöndringen ; det stimulerar prolaktinfrisättningen i den inhemska kalkonen. Dessutom det tillväxthormonfrisättande hormonet (GH-RH) en medlem av VIP-familjen och stimulerar utsöndringen av tillväxthormon i den främre hypofysen.
Mekanismer
VIP binder till både VPAC1- och VPAC2 -receptorer. När VIP binder till VPAC2-receptorer utlöses en G-alfa-medierad signaleringskaskad. I ett antal system aktiverar VIP-bindning adenylcyklasaktivitet, vilket leder till ökningar av cAMP och PKA . PKA aktiverar sedan andra intracellulära signalvägar som fosforylering av CREB och andra transkriptionsfaktorer. mPer1-promotorn har CRE-domäner och tillhandahåller således mekanismen för VIP att reglera själva den molekylära klockan. Sedan kommer det att aktivera genuttrycksvägar som Per1 och Per2 i dygnsrytm.
Dessutom är GABA- nivåer kopplade till VIP genom att de samutsläpps. Glesa GABAergiska anslutningar tros minska synkroniserad avfyring. Medan GABA kontrollerar amplituden av SCN-neuronala rytmer, är det inte kritiskt för att upprätthålla synkronisering. Men om GABA-releasen är dynamisk kan den maskera eller förstärka synkroniseringseffekter av VIP på ett olämpligt sätt.
Cirkadisk tid kommer sannolikt att påverka synapserna snarare än organisationen av VIP-kretsar.
SCN och dygnsrytm
SCN koordinerar daglig tidtagning i kroppen och VIP spelar en nyckelroll i kommunikationen mellan enskilda hjärnceller inom denna region. På cellnivå uttrycker SCN olika elektrisk aktivitet under dygnstiden. Högre aktivitet observeras under dagen, medan det under natten är lägre aktivitet. Denna rytm anses vara en viktig egenskap hos SCN för att synkronisera med varandra och kontrollera rytmiciteten i andra regioner.
VIP fungerar som en viktig synkroniseringsmedel bland SCN-neuroner och spelar en roll för att synkronisera SCN med ljussignaler. Den höga koncentrationen av VIP- och VIP-receptorinnehållande neuroner återfinns främst i den ventrolaterala aspekten av SCN, som också är belägen ovanför den optiska chiasmen . Neuronerna i detta område tar emot näthinneinformation från retinohypotalamuskanalen och vidarebefordrar sedan miljöinformationen till SCN. Vidare är VIP också involverad i att synkronisera tidpunkten för SCN-funktionen med miljöns ljus-mörkercykel. Tillsammans gör dessa roller i SCN VIP till en avgörande komponent i däggdjurens dygnstidsmätningsmaskineri .
Efter att ha hittat bevis på VIP i SCN började forskare fundera över dess roll inom SCN och hur det kunde påverka dygnsrytmen. VIP spelar också en central roll för att modulera svängningar. Tidigare farmakologisk forskning har fastställt att VIP behövs för normal ljusinducerad synkronisering av dygnssystemet. Tillämpning av VIP fasförskjuter också dygnsrytmen för vasopressinfrisättning och neural aktivitet. Förmågan hos populationen att förbli synkroniserad såväl som förmågan hos enstaka celler att generera oscillationer är sammansatt i möss med VIP- eller VIP-receptorbrist. Även om det inte är mycket studerat, finns det bevis för att nivåerna av VIP och dess receptor kan variera beroende på varje dygnsrytmsvängning.
Den ledande hypotesen om VIP-funktion pekar på att neuronerna använder VIP för att kommunicera med specifika postsynaptiska mål för att reglera dygnsrytmen . Depolariseringen av de VIP-uttryckande neuronerna av ljus verkar orsaka frisättning av VIP och co-transmittorer (inklusive GABA ) som i sin tur kan förändra egenskaperna hos nästa uppsättning neuroner med aktivering av VPAC2 . En annan hypotes stödjer att VIP skickar en parakrin signal från ett avstånd snarare än den intilliggande postsynaptiska neuronen.
Signalväg
I SCN finns det en riklig mängd VPAC2 . Närvaron av VPAC2 på ventrolateral sida tyder på att VIP-signaler faktiskt kan signalera tillbaka för att reglera VIP-utsöndrande celler. SCN har flera neurala vägar för att kontrollera och modulera endokrin aktivitet.
VIP och vasopressin är båda viktiga för att neuroner ska förmedla information till olika mål och påverka neuroendokrina funktioner. De överför information genom sådana reläkärnor som SPZ (subparaventrikulär zon), DMH ( dorsomedial hypothalamus nucleus ), MPOA (medial preoptic area ) och PVN ( paraventricular nucleus of hypothalamus ).
Socialt beteende
VIP-neuroner lokaliserade i hypotalamus, särskilt den dorsala främre hypotalamus och ventromediala hypotalamus, har en effekt på sociala beteenden hos många arter av ryggradsdjur. Studier tyder på att VIP-kaskader kan aktiveras i hjärnan som svar på en social situation som stimulerar de områden i hjärnan som är kända för att reglera beteendet. Denna sociala krets omfattar många områden av hypotalamus tillsammans med amygdala och det ventrala tegmentala området . Produktionen och frisättningen av neuropeptiden VIP är centraliserad i de hypotalamiska och extrahypotalamusregionerna i hjärnan och därifrån kan den modulera frisättningen av prolaktinutsöndring. När det väl utsöndrats från hypofysen kan prolaktin öka många beteenden som föräldravård och aggression. Hos vissa fågelarter med en knockout VIP-gen var det en observerbar minskning av den totala aggressionen över häckningsområdet.
Patologi
VIP är överproducerat i VIPoma .
Förutom VIPoma har VIP en roll vid artros (OA). Även om det finns konflikter i huruvida nedreglering eller uppreglering av VIP bidrar till OA, har VIP visat sig förhindra broskskador hos djur.
Se även
Vidare läsning
- Watanabe J (1 januari 2016). Underkapitel 18E - Vasoaktiv intestinal peptid . Handbok för hormoner . Akademisk press. s. 150–e18E–10. doi : 10.1016/b978-0-12-801028-0.00146-x . ISBN 9780128010280 . S2CID 83472580 .
- Fahrenkrug J (2001). "Tarm-/hjärnpeptider i könsorganen: VIP och PACAP". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. Supplementum . 61 (234): 35–9. doi : 10.1080/003655101317095392 . PMID 11713978 . S2CID 7249967 .
- Delgado M, Pozo D, Ganea D (juni 2004). "Betydningen av vasoaktiv intestinal peptid i immunmodulering". Farmakologiska recensioner . 56 (2): 249–90. doi : 10.1124/pr.56.2.7 . PMID 15169929 . S2CID 1646333 .
- Conconi MT, Spinazzi R, Nussdorfer GG (2006). Endogena ligander av PACAP/VIP-receptorer i den autokrina-parakrina regleringen av binjuren . International Review of Cytology . Vol. 249. s. 1–51. doi : 10.1016/S0074-7696(06)49001-X . ISBN 978-0-12-364653-8 . PMID 16697281 .
- Hill JM (2007). "Vasoaktiv intestinal peptid i neuroutvecklingsstörningar: terapeutisk potential" . Nuvarande läkemedelsdesign . 13 (11): 1079–89. doi : 10.2174/138161207780618975 . PMID 17430171 .
- Gonzalez-Rey E, Varela N, Chorny A, Delgado M (2007). "Terapeutiska tillvägagångssätt för vasoaktiv intestinal peptid som en pleiotrop immunmodulator". Nuvarande läkemedelsdesign . 13 (11): 1113–39. doi : 10.2174/138161207780618966 . PMID 17430175 .
- Glowa JR, Panlilio LV, Brenneman DE, Gozes I, Fridkin M, Hill JM (januari 1992). "Inlärningssvårigheter efter intracerebral administrering av HIV-höljeproteinet gp120 eller en VIP-antagonist" . Hjärnforskning . 570 (1–2): 49–53. doi : 10.1016/0006-8993(92)90562-n . PMID 1617429 . S2CID 25496970 .
- Theriault Y, Boulanger Y, St-Pierre S (mars 1991). "Strukturell bestämning av den vasoaktiva tarmpeptiden genom tvådimensionell H-NMR-spektroskopi". Biopolymerer . 31 (4): 459–64. doi : 10.1002/bip.360310411 . PMID 1863695 . S2CID 13401260 .
- Gozes I, Giladi E, Shani Y (april 1987). "Vasoaktiv intestinal peptidgen: förmodad mekanism för informationslagring på RNA-nivå". Journal of Neurochemistry . 48 (4): 1136–41. doi : 10.1111/j.1471-4159.1987.tb05638.x . PMID 2434617 . S2CID 21033533 .
- Yamagami T, Ohsawa K, Nishizawa M, Inoue C, Gotoh E, Yanaihara N, Yamamoto H, Okamoto H (1988). "Fullständig nukleotidsekvens av human vasoaktiv intestinal peptid/PHM-27-gen och dess inducerbara promotor". Annals of the New York Academy of Sciences . 527 (1): 87–102. Bibcode : 1988NYASA.527...87Y . doi : 10.1111/j.1749-6632.1988.tb26975.x . PMID 2839091 . S2CID 10064500 .
- DeLamarter JF, Buell GN, Kawashima E, Polak JM, Bloom SR (1985). "Vasoaktiv intestinal peptid: uttryck av prohormonet i bakterieceller". Peptider . 6 (Suppl 1): 95–102. doi : 10.1016/0196-9781(85)90016-6 . PMID 2995945 . S2CID 3844766 .
- Linder S, Barkhem T, Norberg A, Persson H, Schalling M, Hökfelt T, Magnusson G (januari 1987). "Struktur och uttryck av genen som kodar för den vasoaktiva tarmpeptidprekursorn" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 84 (2): 605–9. Bibcode : 1987PNAS...84..605L . doi : 10.1073/pnas.84.2.605 . PMC 304259 . PMID 3025882 .
- Gozes I, Bodner M, Shani Y, Fridkin M (1986). "Struktur och uttryck av genen för vasoaktiv tarmpeptid (VIP) i en mänsklig tumör". Peptider . 7 (Suppl 1): 1–6. doi : 10.1016/0196-9781(86)90156-7 . PMID 3748844 . S2CID 3885150 .
- Tsukada T, Horovitch SJ, Montminy MR, Mandel G, Goodman RH (augusti 1985). "Struktur av den humana vasoaktiva intestinala polypeptidgenen". DNA . 4 (4): 293–300. doi : 10.1089/dna.1985.4.293 . PMID 3899557 .
- Heinz-Erian P, Dey RD, Flux M, Said SI (september 1985). "Bristen på vasoaktiv intestinal peptidinnervation i svettkörtlarna hos patienter med cystisk fibros". Vetenskap . 229 (4720): 1407–8. Bibcode : 1985Sci...229.1407H . doi : 10.1126/science.4035357 . PMID 4035357 .
externa länkar
- Pathway på biocarta.com
- Nosek, Thomas M. "Sektion 6/6ch2/s6ch2_34" . Grunderna i mänsklig fysiologi . Arkiverad från originalet 2016-03-24.
- Översikt över all strukturell information tillgänglig i PDB för UniProt : P01282 (VIP-peptider) på PDBe-KB .
