
第十一章 内分泌.doc
10页第十一章 内分泌第一节 概 述远距分泌(telecrine)旁分泌(paracrine)自分泌(autocrine) 一、激素的分类1. 含氮类激素包括蛋白质、多肽和氨基酸衍生物,如腺垂体激素、胰岛素、神经垂体激素、甲状腺激素等2. 类固醇激素3. 不饱和脂肪酸衍生物总称为前列腺素,体内主要的激素及其化学性质见表11-1主要的激素及其化学性质主要来源激素名称(英文缩写)主要靶器官化学性质下丘脑促甲状腺激素释放激素(TRH)腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体腺垂体肾、血管子宫、乳腺3肽41肽10肽14肽44肽肽类多巴胺?肽类肽类9肽9肽促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)促性腺激素释放激素(GnRH)生长激素释放抑制激素/生长抑素(GHRIH/SS)生长激素释放激素(GHRH)催乳素释放因子(PRF)催乳素释放抑制因子(PIF)促黑(素细胞)激素释放因子(MRF)促黑(素细胞)激素释放抑制因子(MIF)血管升压素/抗利尿激素(VP/ADH)催产素(OXT)腺垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)肾上腺39肽促甲状腺激素(TSH)甲状腺糖蛋白卵泡刺激素(FSH)性腺糖蛋白黄体生成素/间质细胞刺激素(LH/ICSH)性腺糖蛋白生长激素(GH)骨、软组织蛋白质催乳素(PRL)乳腺等蛋白质促黑(素细胞)激素(MSH)黑素细胞肽类甲状腺甲状腺素(T4)全身组织胺类三碘甲腺原氨酸(T3)全身组织胺类甲状腺C细胞降钙素(CT)骨、肾等32肽甲状旁腺甲状旁腺激素(PTH)骨、肾等84肽胰岛胰岛素胰高血糖素生长抑素(SS)胰多肽(PP)多种组织肝、脂肪组织消化器官等消化器官51肽29肽14肽36肽肾上腺皮质糖皮质激素(如皮质醇)盐皮质激素(如醛固酮)多种组织肾等类固醇类固醇肾上腺髓质肾上腺素(E)去甲肾上腺素(NA)多种组织多种组织胺类胺类睾丸间质细胞睾酮(T)生殖器官及多种组织类固醇睾丸支持细胞抑制素腺垂体肽类卵巢颗粒细胞雌二醇(E2)、雌三醇(E3)生殖器官等多种组织类固醇卵巢黄体细胞孕酮(P)子宫和乳腺等类固醇胎盘人绒毛膜促性腺激素(hCG)马属动物促性腺激素(eCG)卵巢卵巢糖蛋白糖蛋白消化道、脑胃泌素胆囊收缩素(CCK)/促胰酶素促胰液素消化器官消化器官消化器官17肽33肽27肽松果腺褪黑素(MT)多种组织胺类胸腺胸腺素T淋巴细胞肽类心房心房钠尿肽(ANP)肾脏、血管21肽、23肽肝生长介素/胰岛素样生长因子(SM/IGF)多种组织70/67肽肾1,25-二羟维生素D3 (1,25-(0H)2-D3)促红细胞生成素(EPO)小肠、骨、肾等骨髓固醇类165肽全身前列腺素(PG)全身组织脂肪酸衍生物二、激素作用的一般特性 (一) 激素的信息传递作用(二) 激素作用的相对特异性(三) 激素的高效能生物放大作用 (四) 激素间的相互作用三、激素的合成和分泌及代谢(一) 激素的合成和分泌蛋白质和肽类激素的合成是通过基因转录、mRNA翻译合成肽链,形成激素的前体物质,即前激素原(preprohormone),前激素原进入内质网进一步裂解为激素原(prohormone),最后经高尔基复合体形成有活性的激素。
二)激素分泌的调控激素的分泌一般都表现为脉冲式,受到适宜刺激后开始合成和释放,当受到另外一些刺激后又可减少或停止分泌负反馈(negative feedback)调控三) 激素的转运和清除半衰期(halflife)四、激素的作用机制 (一) 激素受体 1. 细胞膜受体2. 细胞内受体(1)上调(upregulation) 某一激素处于高水平时,引起相应受体的数量或亲和力增加如高水平的生长激素可使肝脏的自身受体增加2)下调(downregulation) 某一些激素处于高水平时,引起相应受体数量或亲和力下降如高水平胰岛素可使靶细胞上的特异性受体减少受体的下调与受体内化 (internalization)有关二) 含氮类激素的作用机制——第二信使学说Sutherland学派在1965年提出第二信使学说,认为激素是第一信使,与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受体结合后,激活膜上的腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)系统在Mg2+的参与下,AC催化ATP转变为环腺苷一磷酸(cAMP),再由cAMP作为第二信使(second messenger),激活依赖cAMP的蛋白激酶A(protein kinase A,PKA), 继而激活细胞内各种底物蛋白的磷酸化反应,引起细胞特定的生理效应,如腺细胞分泌、肌细胞收缩或舒张,细胞膜电位或通透性改变、细胞增殖和分化、活化各种酶反应等(图11-4)。
PKA也可进入细胞核,激活某些转录因子,从而调控基因的表达cAMP在完成第二信使作用后,被细胞内的磷酸二酯酶(phosphodiesterase)降解成为5´一磷酸腺苷而灭活后来的研究证明,第二信使除了cAMP外,环一磷酸鸟苷(cGMP)、三磷酸肌醇(inositol-1,4,5,tripH值ospH值ate,IP3)、二酰甘油(diacylglycerol,DG)及Ca2+等均可作为第二信使(图11-5)细胞内起信号转导作用的蛋白激酶除PKA外,还有蛋白激酶C(PKC)和蛋白激酶G(PKG)等近年来对第二信使学说研究的重要进展之一是G蛋白在跨膜信息传递中的作用激素受体与激素结合的部分在细胞膜的外表面,而腺苷酸环化酶在膜的胞浆面,它们之间存在着一种起偶联作用的调节蛋白—鸟苷酸结合蛋(guaninenucleotide-binding regulatory protein,简称G蛋白)G蛋白由α、β和γ三个亚单位组成,α亚单位有鸟苷酸结合位点,具有GTP酶的活性,起催化亚单位的作用当G蛋白上结合的鸟苷酸为GTP时则激活并发挥其作用,而当G蛋白上的GTP水解为GDP时则失去活性当激素与受体结合时,活化的受体便与G蛋白的α亚单位结合,并促使其与β、γ亚单位脱离,进而对效应器酶(如腺苷酸环化酶)起激活或抑制作用。
G蛋白活化后的主要功能是激活或抑制效应器酶的活性,从而改变胞浆内第二信使的浓度和细胞内的一系列变化G蛋白可分为兴奋型G蛋白(Gs)和抑制型G蛋白(Gi)Gs的作用是激活腺苷酸环化酶,使cAMP生成增多;Gi的作用则是抑制腺苷酸环化酶的活性,使cAMP生成减少激素的胞内信号转导除了cAMP-PKA途径以外,有些含氮激素如胰岛素、催产素、催乳素、某些下丘脑调节肽和生长因子等并不以cAMP为媒介进行信息传递,而是以IP3和DAG为第二信使传递信息其基本过程是:在激素作用于膜受体后,经G蛋白的耦联作用,激活膜内的磷脂酶C(pH值ospH值olipase C,PLC),使膜磷脂酰肌醇(PI)转变为磷脂酰二磷酸肌醇(PIP2),再分解为IP3和DGIP3使内质网释放Ca2+,并诱发细胞外Ca2+内流,导致胞浆内Ca2+浓度明显增加Ca2+与细胞内钙调节蛋白(calmodulin,CaM)结合,激活蛋白激酶并促进蛋白质磷酸化,调节细胞的各种功能活动DG在有Ca2+存在的条件下,激活PKC,使多种蛋白质或酶发生磷酸化以实现细胞功能的调节三) 类固醇激素作用机制——基因表达学说第二节 下丘脑和垂体的内分泌一、下丘脑的内分泌功能(一) 下丘脑的神经内分泌细胞①大细胞性神经内分泌系统,由视上核和室旁核组成,细胞体积较大,轴突末梢大部分终止于神经垂体内,小部分终止于正中隆起。
产生的抗利尿激素和催产素沿轴突运输,储存在神经垂体内,受刺激后释放入血②小细胞性神经内分泌细胞系统,由下丘脑底部的许多核团内的小型神经内分泌细胞组成,包括正中隆起、弓状核、腹内侧核、视交叉上核,以及室周核等,其轴突较短,终止于正中隆起这个系统产生的多种释放激素和抑制激素(下丘脑调节肽)进入垂体门脉系统的第一级毛细血管网,进而转运至腺垂体,调节其分泌活动二)下丘脑调节肽下丘脑内小细胞神经元所在的区域称为下丘脑促垂体区,这里的肽能神经元分泌的肽类激素统称为下丘脑调节肽,其主要作用是调节腺垂体的活动下丘脑调节肽包括释放激素和释放抑制激素已知的下丘脑调节肽有9种,其中化学结构已阐明的有5种,包括:促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasing hormone,TRH)、促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)、生长抑素(growth hormone release-inhibiting hormone,GHRIH,或somatostatin,SS)、生长激素释放激素(growth hormone-releasing hormone,GHRH)及促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasing hormone,CRH)。
还有4种对腺垂体催乳素和促黑(素细胞)激素分泌起调节作用的物质,其化学结构尚未确认,暂称为因子下丘脑促垂体区产生的下丘脑调节肽,起调节腺垂体分泌功能的作用下丘脑激素的化学性质与主要作用种 类英文缩写化学性质主要作用刺激性促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素生长激素释放激素促肾上腺皮质激素释放激素促黑(素细胞)激素释放因子催乳素释放因子抑制性生长素释放抑制激素/生长抑素促黑(素细胞)激素释放抑制因子催乳素释放抑制因子TRHGnRHGHRHCRHMRFPRFGHRIHMIFPIF3肽10肽44肽41肽肽肽14肽肽多巴胺(?)促进TSH和PRL释放促进LH与FSH释放(以LH为主)促进GH释放促进ACTH释放促进MSH释放促进PRL释放抑制GH释放抑制MSH释放抑制PRL释放TRH、GnRH及CRH均呈现脉冲式释放,从而导致腺垂体相应的激素分泌也出现脉冲式波动三)下丘脑激素分泌的调节1. 神经调节 内外环境的各种刺激通过神经系统传送到下丘脑,影响下丘脑激素的释放如在应激状态下,各种应激刺激可促进TRH的释放;吮吸乳头可反射性引起下丘脑PRF增加和PIF降低下丘脑肽能神经元与来自中枢神经系统其他部位如中脑、边缘系统和大脑皮层发出的神经纤维有广泛的突触联系,其神经递质主要有肽类物质和单胺类物质两大类。
肽类物质包括脑啡肽、β-内啡肽、神经降压素、P物质、血管活性肠肽及CCK等单胺类物质有多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)和5-羟色胺(5-HT),它们较集中地分布在下丘脑促垂体区正中隆起附近它们对下丘脑调节肽的释放有明显的调节作用(表11-3),如注射脑啡肽或β-内啡肽可促进TRH和GnRH的释放,而对CRH和GHRH的释放有抑制作用2. 激素调节 下丘脑激素对腺垂体细胞的分泌功能有重要的调节作用,腺垂体分泌。
