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3 · 第1學期動物生理學消化生理

腸道荷爾蒙

Gut Hormones

難度 3 · 進階physiology

腸道荷爾蒙的分子訊號傳導和臨床轉譯的深度分析。

Ghrelin 的獨特生物學
Ghrelin 是唯一需要脂肪酸修飾(octanoylation,由 GOAT 酵素在 Ser-3 上加上 C8 脂肪酸)才有活性的肽荷爾蒙。Acyl-ghrelin 結合 GHS-R1a(Gs → cAMP + Gq → Ca²⁺)→ 下視丘 ARC 的 NPY/AgRP 神經元活化 → 食慾↑。des-acyl ghrelin(~90% 的循環 ghrelin)的生物角色仍有爭議。Ghrelin 還刺激 GH 分泌(growth hormone secretagogue 的原始發現)。GOAT inhibitor 和 ghrelin 拮抗劑的減重潛力正在研究中,但 ghrelin KO 小鼠表現型溫和(代償機制多)。

Enteroendocrine cell 的可塑性
傳統觀點將 EEC 分為固定的細胞類型(G, I, S, K, L, EC 等)。Single-cell RNA-seq(Haber et al., 2017, Nature)揭示 EEC 具有高度可塑性——同一細胞可共表現多種荷爾蒙(如 CCK + secretin + GIP),且基因表現隨腸道位置和營養環境動態改變。GLP-1 和 PYY 常共表現在同一 L 細胞。此發現挑戰了「一種 EEC = 一種荷爾蒙」的傳統分類。

Bariatric surgery 的腸道荷爾蒙改變
Roux-en-Y gastric bypass(RYGB)術後的糖尿病緩解率 ~60-80%(vs 醫療治療 ~5-10%)。機制遠超「限制攝入」:(1) GLP-1 和 PYY 在術後大幅升高(營養物提前到達 L 細胞 → 放大 incretin effect);(2) bile acid circulation 改變 → FXR/TGR5 活化 → 代謝改善;(3) 腸道菌群重塑(Akkermansia muciniphila↑ → 改善黏膜屏障和胰島素敏感性)。Bariatric surgery 的代謝效果甚至在體重回彈後仍部分維持 → 支持 gut hormone 和 bile acid 的獨立效應。

GLP-1RA 的超越降糖和減重效應
Semaglutide 除了降血糖和減重外,在心血管(SELECT, SUSTAIN-6)、腎臟(FLOW)、NASH(Phase 2b 顯示纖維化改善)和可能的阿茲海默症(Phase 3 進行中)都顯示潛在效益。機制可能涉及:(1) 抗炎(GLP-1R 在 macrophage/microglia 表現 → NF-κB 抑制);(2) 內皮功能改善(NO↑);(3) 直接心肌保護(GLP-1R 在心肌細胞表現)。GLP-1RA 正在重新定義代謝性疾病和心腎保護的治療典範。

文獻參考:Drucker, D.J. (2022). Nat. Rev. Drug Discov., 21, 313-332. / Haber, A.L. et al. (2017). Nature, 551, 333-339.

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