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蚯蚓的消化系统与国家二类创新药物蚓激酶: 热度 2 rongqiaohe 2019-1-4 12:32; 我们蚯蚓具有较为发达的消化系统，它由消化管道和消化腺组成。如图 1 所示，我的消化系统有：嘴、咽、食道、嗉囊、砂囊、胃、小肠、盲肠、直肠、肛门等器官。图 1 、蚯蚓的消化系统。在食道下端，有一个膨大的部分，叫嗉囊（ crop ）。由于人类有一个较大的胃，可以储存和消化更多的食物，所以没有嗉囊。蚯蚓是杂食性动物，土地里的腐植质、动物粪便、土壤细菌、真菌等以及这些物质的分解产物我们都吃。有的时候，我们钻进了贫瘠的土地，就没有什么好吃的了。所以，我们要把摄进的食物，暂时储存在嗉囊里边以防饥饿。当然，玻璃、塑胶和橡胶之类的东西我们不吃。你知道吗？跟人类的孩子一样，我们的味觉灵敏，不喜欢苦味，但喜酸味和甜食。也像人类一样，喜欢热化细软的饲料，对动物性食物尤为贪食，我们每天可以吃很多食物，甚至可以吃下相当于我们自身体重那么多的食物（图 2 ）。图 2 、我一天可以吃下跟我体重差不多的食物。我之所以如此能吃，是由于我的消化道能够合成与分泌一组称为蚓激酶的同工酶（LKI），它们具有很强的降解包括蛋白质、核酸在内的生物大分子。我们还有一个人类没有的消化器官，叫沙囊（ gizzard ）。砂囊里边有沙子，是我们用来碾磨食物的地方。因为蚯蚓没有牙齿，经过沙子的摩擦，食物就容易消化了。紧接着砂囊的就是胃。由于身体细长，我们的胃不可能太大，无法储存更多的食物。胃后约自第 15 体节，消化管开始扩大，肠道背侧中央凹陷而形成盲道（ typhlosole ），使消化及吸收面积增大。自第 26 体节开始，肠两侧向前伸出一对锥状盲肠（ caeca ），盲肠是重要的消化腺，能分泌多种酶。后肠较短约占消化管后端 20 多体节无盲道无消化机能，之后就是排泄口肛门。从发育生物学的观点来看，我们的胃和肠来源于内胚层属中肠。胃是在砂囊后一段，富含微血管和多腺体的消化管道。胃前有一圈类似咽腺，具有分泌功能的胃腺。在蚯蚓环节前的这些消化道也具有合成和分泌作用。其中，让大家最为熟知的，就是一组蚯蚓蛋白酶，又称为蚓激酶同工酶（ lumbrokinase isozymes, LKI ）。该蚓激酶家族，在蚯蚓的嗉囊、砂囊、胃等上皮中都有合成和分泌，帮助食物的消化（图 3 ）。图 3 、蚓激酶同工酶主要在蚯蚓的消化道内合成与分泌。箭头所指是消化道上皮细胞。被染成咖啡色的组织，是含有蚓激酶同工酶的原位表达结果(Zhao, et al., 2007)。蚓激酶同工酶已经造福于人类，被制作成为“蚓激酶”胶囊，作为国家“二类创新药”用于脑中风、心肌梗死等疾病的防治了 (Wang, et al., 2019) 。 1. Jing Zhao, Rong Xiao, Jian He, Rong Pan, Rong Fan, Cheng Wu, Xiang Liu, Ying Liu, Rong-Qiao He (2007) In situ localization and substrate specificity of earthworm protease-II and protease-III-1 from Eisenia fetida , Intern J Biol Macromol , 40: 67–75. 2. Xiu-Mei Wang, Shi-Chao Fan, Yao Chen, Xiao-Feng Ma, Rong-Qiao He (2019). Earthworm protease in anti-thrombosis and anti-fibrosis. BBA - General Subjects 1863:379–383. 感谢国自然基金的资助(31470036); 个人分类: 浅谈|9745 次阅读|4 个评论

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