แกสตรินและการควบคุมการทำงานของกระเพาะอาหาร

แกสตรินเป็นฮอร์โมนหลักที่กระตุ้นกระเพาะอาหารให้หลั่งกรด โดยหลั่งจากเซลล์ G ในกระเพาะอาหารส่วนแอนทรัมเพื่อตอบสนองต่อมื้ออาหาร ซึ่งจะกระตุ้นเซลล์ข้างเคียง (parietal cells) ของกระเพาะอาหารให้ผลิตกรดไฮโดรคลอริก ทั้งโดยตรงและผ่านฮิสตามีน และช่วยประสานการหลั่งและการเจริญเติบโตของกระเพาะอาหาร การหลั่งของแกสตรินถูกควบคุมอย่างเข้มงวดด้วยกลไกป้อนกลับ เพื่อให้มีการผลิตกรดเมื่อมีอาหารอยู่ และหยุดการผลิตเมื่อกระเพาะอาหารว่างเปล่า

Definition

แกสตรินเป็นฮอร์โมนเพปไทด์ที่หลั่งจากเซลล์ G ในส่วนแอนทรัม ซึ่งกระตุ้นการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารโดยเซลล์ข้างเคียง (parietal cells) ส่งเสริมการหลั่งฮิสตามีนจากเซลล์คล้ายเอ็นเทอโรโครมาฟฟิน (enterochromaffin-like cells) และมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของเยื่อบุกระเพาะอาหาร ส่วนการควบคุมการทำงานของกระเพาะอาหาร (gastric regulation) หมายถึงการควบคุมการหลั่งนี้แบบบูรณาการทั้งทางระบบประสาทและฮอร์โมน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงแหล่งผลิตแกสตรินและสิ่งกระตุ้นการหลั่งแกสตริน วิธีที่แกสตรินกระตุ้นการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารโดยตรงและผ่านฮิสตามีน รวมถึงวงจรป้อนกลับ (โดยเฉพาะการหลั่งโซมาโตสแตตินที่ถูกกระตุ้นด้วยกรด) ที่ควบคุมการทำงานของแกสตริน บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาเกี่ยวกับการควบคุมการหลั่งของกระเพาะอาหาร และไม่ได้ให้คำแนะนำในการจัดการทางคลินิก

Core questions

• อะไรกระตุ้นเซลล์ G ให้หลั่งแกสตรินระหว่างมื้ออาหาร?
• แกสตรินเพิ่มการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารได้อย่างไร ทั้งโดยตรงและโดยอ้อม?
• การหลั่งกรดหยุดลงได้อย่างไรเมื่อไม่จำเป็นอีกต่อไป?
• เส้นประสาทและฮอร์โมนอื่นๆ ทำงานร่วมกับแกสตรินอย่างไรในการควบคุมกระเพาะอาหาร?

Key concepts

• เซลล์ G ของกระเพาะอาหารส่วนแอนทรัม
• เซลล์ข้างเคียง (Parietal cells) และการหลั่งกรดไฮโดรคลอริก
• เซลล์คล้ายเอ็นเทอโรโครมาฟฟิน (Enterochromaffin-like cells) และฮิสตามีน
• โซมาโตสแตติน (เซลล์ D) กลไกป้อนกลับเชิงลบ
• ระยะศีรษะ (Cephalic), กระเพาะอาหาร (gastric) และลำไส้ (intestinal)
• การกระตุ้นการหลั่งโดยเส้นประสาทเวกัส
• การยับยั้งป้อนกลับที่เกิดจากกรด

Mechanisms

แกสตรินถูกหลั่งจากเซลล์ G ในส่วนแอนทรัมเพื่อตอบสนองต่อมื้ออาหาร: เพปไทด์และกรดอะมิโนในช่องทางเดินอาหาร การขยายตัวของกระเพาะอาหาร และการกระตุ้นของเส้นประสาทเวกัส ล้วนส่งเสริมการหลั่งแกสตริน เมื่อหลั่งเข้าสู่กระแสเลือด แกสตรินจะกระตุ้นการผลิตกรดในสองทาง: โดยตรงต่อเซลล์ข้างเคียง (parietal cells) และที่สำคัญคือ โดยการกระตุ้นเซลล์คล้ายเอ็นเทอโรโครมาฟฟิน (enterochromaffin-like cells) ให้หลั่งฮิสตามีน ซึ่งจากนั้นจะกระตุ้นเซลล์ข้างเคียงให้หลั่งกรดไฮโดรคลอริก ระบบนี้ถูกควบคุมด้วยกลไกป้อนกลับเชิงลบ: เมื่อความเป็นกรดในช่องทางเดินอาหารเพิ่มขึ้น โซมาโตสแตตินจากเซลล์ D ในส่วนแอนทรัมและออกซินติกจะยับยั้งทั้งการหลั่งแกสตรินและการหลั่งกรด เพื่อให้การหลั่งสอดคล้องกับการมีอยู่ของอาหาร และจะลดลงเมื่อกระเพาะอาหารเป็นกรดหรือว่างเปล่า การกระตุ้นจากระบบประสาท โดยหลักคือเส้นประสาทเวกัส และสารสื่ออื่นๆ จะทำงานร่วมกับวงจรฮอร์โมนนี้ตลอดระยะศีรษะ (cephalic), กระเพาะอาหาร (gastric) และลำไส้ (intestinal) ของการย่อยอาหาร

Clinical relevance

แกนแกสตริน-กรดมีความสำคัญต่อความเข้าใจสรีรวิทยาของกระเพาะอาหารและภาวะที่เกี่ยวข้องกับการหลั่งกรด และกลไกป้อนกลับโดยความเป็นกรดต่อแกสตรินเป็นแนวคิดหลักในการตีความการทำงานของกระเพาะอาหาร บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาที่อธิบายการควบคุมตามปกติ และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

จอห์น เอ็ดคินส์ (John Edkins) ได้เสนอในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ว่าสารสกัดจากส่วนแอนทรัมที่เขาเรียกว่าแกสตรินกระตุ้นการหลั่งของกระเพาะอาหาร ซึ่งเป็นแนวคิดที่ถูกโต้แย้งมานานหลายทศวรรษเนื่องจากความสับสนกับฮิสตามีน ก่อนที่แกสตรินจะถูกแยกและจัดลำดับได้ในปี 1960 งานวิจัยต่อมาได้ระบุตำแหน่งการหลั่งจากเซลล์ G การทำงานผ่านฮิสตามีนและเซลล์คล้ายเอ็นเทอโรโครมาฟฟิน และการควบคุมโดยโซมาโตสแตติน ซึ่งนำไปสู่แบบจำลองการควบคุมกรดในกระเพาะอาหารแบบบูรณาการที่ใช้ในปัจจุบัน

Key figures

• John Edkins
• Rod Dimaline
• Graham Dockray
• Mitchell Schubert

Seminal works

• dockray-2001
• schubert-2008

Frequently asked questions

หน้าที่หลักของแกสตรินคืออะไร?

เพื่อกระตุ้นกระเพาะอาหารให้หลั่งกรดเพื่อตอบสนองต่อมื้ออาหาร โดยออกฤทธิ์ทั้งโดยตรงต่อเซลล์ข้างเคียงที่ผลิตกรด และโดยอ้อมโดยการกระตุ้นให้มีการหลั่งฮิสตามีน

กระเพาะอาหารหยุดหลั่งกรดได้อย่างไร?

ผ่านกลไกป้อนกลับเชิงลบ: เมื่อกระเพาะอาหารมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น โซมาโตสแตตินที่หลั่งจากเซลล์ D จะยับยั้งการหลั่งแกสตรินและการหลั่งกรด ซึ่งจะหยุดกระบวนการเมื่อไม่มีอาหารอยู่แล้ว