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胰腺和胰岛是体内参与全身能量代谢调控的重要器官，其位于腹膜后且含有丰富的神经分布。在不同生理状态下，大脑通过神经纤维和多种神经递质实现对胰腺和胰岛的重要调控作用。

胰岛与神经系统的关联

支配胰腺的神经按照分布位置不同可分为胰外神经、胰内神经及胰腺周围神经丛等。胰内神经是位于胰腺外包膜内的神经纤维和神经末梢，主要由来自于腹腔丛、肝丛、肠系膜上丛及脾丛等的神经分支所组成，伴血管走行进入胰腺和胰岛1。这些神经纤维共同形成了胰腺前丛、后丛及它们之间的交通支等2。

胰腺和胰岛主要受来自于内脏神经的交感神经和迷走神经的副交感神经分支所支配。支配胰腺的交感神经节前纤维主要来自于胸6、胸10节段，通过内脏大神经后汇入腹下神经节发出的神经纤维并最终至胰腺3。胰腺内节后神经纤维终止于血管小神经节，通过对血管平滑肌的作用，调控胰腺和胰岛内血流量，影响胰腺内不同激素分泌。此外，支配胰腺的副交感神经纤维来自于迷走神经后支及腹下神经丛副交感神经部分，终止于位于胰腺结缔组织间隔内的神经节，而其节后神经纤维最终止于胰腺外分泌腺泡细胞和胰岛细胞等。

交感与副交感神经对胰岛细胞分泌的调控

胰腺外分泌腺细胞和内分泌胰岛细胞活动均受到交感神经和副交感神经系统调控作用，且神经纤维支配胰岛细胞与外分泌腺泡细胞构成突触结构，这也提示调控胰腺内分泌细胞和外分泌腺体细胞的神经纤维在一定程度上具有密切联系4。

胰腺内神经末梢通过细胞间隙的分支在胰岛细胞中或其周围形成密集神经网络丛，通过分泌多种递质发挥对胰岛α、β及δ细胞的旁分泌调控作用。脉冲式分泌是胰岛内多种激素分泌的固有特性，而无论是由神经末梢产生的神经递质还是胰岛内不同细胞旁分泌产生的介质，均对胰岛内激素的脉冲式分泌方式和速率产生了重要影响。

以β细胞分泌胰岛素为例，胰岛素是人体内唯一降血糖的激素，其主要由约一百万个胰岛中的β细胞所分泌产生，对门静脉进行监测，结果表明几乎所有的胰岛素都以脉冲性的方式分泌释放入血。而数量如此庞大的β细胞群如何在接受调控信号后做到统一协调地参与胰岛素快速分泌过程？有研究表明，神经信号的快速支配作用在胰岛细胞内部信号传递及激素协同脉冲式分泌过程中发挥了重要作用（图1），“脑-神经-胰岛轴”对于全身血糖稳态维持和能量代谢具有重要意义5,6。图1.神经递质快速调控对胰岛“脉冲式”分泌

具有重要意义

近年来多种成像技术的发展及运用为胰岛内部超微结构、血管及神经分布的观察提供了一定基础。利用荧光共聚焦显微镜和3D全景组织学技术，对小鼠全胰腺（胰岛）内神经网络分布进行平铺扫描和成像（图2），实现了高效地对胰腺和胰岛内显微化的神经网络研究，为胰岛内和胰岛间神经信号交流和调控作用研究提供了新思路7。图2.小鼠全胰腺3D全景组织学平铺扫描和荧光共聚焦观察，蓝色（淋巴结）、粉色（胰岛）、绿色（神经元特异性标志物TUJ1染色），红色（血管组织）

胰岛内自主神经对代谢的调控

胰岛内自主神经同样由交感神经和副交感神经构成，对胰岛发挥着双重支配和调控作用。胰岛内自主神经通过调控胰高血糖素、胰岛素及生长抑素等共同维持机体正常代谢状态。当血糖升高时，副交感神经主要通过释放乙酰胆碱并作用于胰岛β细胞上的毒蕈碱受体，从而增强胰岛素分泌水平。同时副交感神经末梢释放的神经肽类，如垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP），血管活性肠肽（VIP）和胃泌素释放肽（GRP）等也加强了副交感神经对胰岛β细胞的调控作用。例如支配胰岛的副交感神经参与了进食头期胰岛素分泌的调控过程，这种副交感神经对胰岛的预调控作用也为机体有效利用即将摄入的营养物质和葡萄糖做准备5,6。

当血糖降低时，交感神经兴奋性增强，神经末梢释放去甲肾上腺素通过与胰岛α细胞上β2肾上腺素能受体结合刺激胰高血糖素分泌，而通过激活胰岛β细胞上α2肾上腺素能受体来抑制胰岛素分泌。目前有研究发现基因突变体引起α2肾上腺素能受体过度表达，会导致胰岛素分泌水平下降且2型糖尿病的易感性大大增加7,8。与副交感神经相比，交感神经活动是低血糖发生时的重要反应，并且在较低的血糖水平下被明显激活9。

图3.脑-神经-胰腺/胰岛轴

（交感神经及副交感神经）

课题方向：透析胰岛内神经调控机制

南京医院内分泌科杨涛团队多年致力于胰岛功能障碍基础和临床研究，探究胰岛内神经调控机制是课题组的重要研究方向之一。目前课题组已通过胰岛内多荧光染色共聚焦成像、多细胞分泌功能测定及胰岛体外灌流等技术，深入揭示胰岛内三种主要内分泌细胞（α、β及δ细胞）受多种神经递质调控的具体机制，进一步通过多组学联合分析技术，深入发现调控胰岛三种细胞的重要分子和底物蛋白，并且通过建立不同糖尿病病理小鼠模型，揭示神经调控异常与胰岛功能障碍程度密切相关，为将来糖尿病的治疗提供新的治疗靶点和研究基础。

（通讯作者：杨涛教授南京医院）

参考文献

1.ThorensB.Brainglucosesensingandneuralregulationofinsulinandglucagonsecretion.Diabetes,obesitymetabolism.,13(Suppl1):82-88.

2.RichinsCA.Theinnervationofthepancreas.JCompNeurol.,83:-.

3.Rodriguez-DiazR,etal.Innervationpatternsofautonomicaxonsinthehumanendocrinepancreas.CellMetab.,14(1):45-54.

4.KonturekSJ,etal.Neuroendocrinologyofthepancreas;roleofbrain-gutaxisinpancreaticsecretion.Europeanjournalofpharmacology.,(1):1-14.

5.PorksenN,etal.Inhumansatleast75%ofinsulinsecretionarisesfrompunctuatedinsulinsecretorybursts.AmJPhysiol.,(5):-.

6.TeffKL.Howneuralmediationofanticipatoryand



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