生理学内分泌系统

第十一章内分泌

外分泌:通过导管,到体内管腔、体外;

激素的分泌方式:

内分泌=远距分泌=血分泌:直接,到血液或细胞外液等体液中;

短距细胞通讯:

旁分泌:

神经内分泌:

自分泌:

内在分泌:

腔分泌:释放到体内管腔中;

激素来源:

经典内分泌腺体:

非内分泌腺器官:脑心肝肾胃肠;

在一些组织器官中转化而成:AngII在肺转化;1,25-二羟VD3在肾转化;

激素的作用:

维持机体稳态:

调节新陈代谢:

促进生长发育:

调节生殖过程:

激素的作用机制:

受体识别→信号转导→细胞反应→效应终止;

激素作用终止的途径:

完善的激素分泌调节系统:轴;

激素与受体解离:

通过控制细胞内某些酶活性:磷酸二酯酶;

激素受体被靶细胞内吞:发生内化,并经溶酶体酶分解;

激素在肝、肾等器官和血液循环中被降解:氧化还原、脱氨基、脱羧基、脱碘、甲基化等;

部分激素在信号转导过程中生成一些中间产物,及时限制自身信号转导过程:胰岛素受体介导的通路中,酪氨酸蛋白磷酸酶是胰岛素受体的靶酶,其活化反而可催化胰岛素受体去磷酸化而失活;

激素作用的共同特征:

相对特异性

作用

激素作用的特异性,主要取决于分布于靶细胞的相应受体;

但激素作用的特异性不绝对,有些激素可与多个受体结合,即存在交叉现象,仅表现为亲和力不同;

如:胰岛素:胰岛素受体、胰岛素样生长因子;

糖皮质激素:糖皮质激素受体、盐皮质激素受体;

注意:激素的特异性,还与其代谢酶的分布有关;

如:许多组织中的糖皮质激素与盐皮质激素受体结合,可受到11β-羟基类固醇脱氢酶β-HSD2的调节;

信使作用

激素是一类信使物质、传讯分子,仅起传递某种信息的作用;

高效作用

相互作用

协同作用

拮抗作用

允许作用

竞争作用

多种激素联合作用,对于某一生理功能所产生的总效应,大于各激素单独作用所产生的效应的总和;

不同激素对某一生理功能,产生相反的作用;

某种激素对其他激素的支持作用;

有些激素本身不影响组织器官的某些功能,但它的存在,是其他激素作用的必要条件;

因为化学结构上类似的激素,通过竞争结合同一受体;

生长激素、肾上腺素、糖皮质激素、胰高血糖素,均有升高血糖的作用;在共同作用时,存在协同效应;

上述升糖激素的升糖效应,与胰岛素的降糖效应拮抗;

甲状旁腺激素的升血钙效应,与降钙素的降血钙效应拮抗;

糖皮质激素发挥广泛允许作用;

本身无缩血管作用,但当糖皮质激素缺乏时,CA类激素对心血管的作用会难以充分发挥;(机制可能是糖皮质激素可调节CA类受体的表达,或调节受体后的信号转导通路);

盐皮质激素、孕激素,二者均可结合盐皮质激素受体;当孕激素浓度较高时,额竞争性结合盐皮质激素受体,减弱盐皮质激素的作用;

激素按化学结构分类:

胺类激素

多肽或蛋白质类激素

脂类激素

类固醇激素

廿烷酸类

来源

氨基酸的衍生物;

三肽-近个氨基酸残基的多肽链;

以脂质为合成原料;

举例

CA的E:酪氨酸来源;

甲状腺激素:甲状腺球蛋白分子裂解;

褪黑素:色氨酸来源;

下丘脑、垂体、甲状旁线、胰岛、胃肠道等的激素,大多属于此类;

孕酮、醛固酮、皮质醇、睾酮、雌二醇、胆钙化醇;

前5种的母核是17碳环戊烷多氢菲;

注意:固醇激素:钙三醇=1,25-二羟VD3;

由AA转化,而生成的PG、TX、LT(白三烯)等;

合成

储存

CA:分泌前储存在胞内分泌颗粒中;

甲状腺激素:以甲状腺胶质的形式,大量储存在细胞外的甲状腺滤泡腔内;

合成遵循蛋白质合成的一般规律;

激素前体分子→酶切加工→激素;

经高尔基复合体,进行糖基化等修饰,包装储存在囊泡中;

原料来自膜磷脂;

几乎所有组织细胞,均可生成;

特点

CA:水溶性强,与膜受体结合发挥作用;

甲状腺激素:脂溶性强,与胞内受体结合发挥作用;

亲水激素,与膜受体结合发挥作用;

分子量小;亲脂激素;

多直接与胞质、核受体结合发挥作用;

>95%与相应的运载蛋白结合,而在血中运输;

可作为短程信使,参与细胞活动的调节;

可作为膜受体、胞内受体;

注意

肽类或蛋白质类、大多数胺类,是亲水性激素,与靶细胞膜受体结合;

类固醇激素、甲状腺激素等,是亲脂性激素,可直接进入靶细胞内发挥作用;

激素按细胞作用机制进行分类:

I组

与胞内受体结合

皮质醇、醛固酮Ald;

孕激素P、雄激素T、雌激素E2;

钙三醇;

甲状腺素T4、三碘甲腺原氨酸T3;

存在2种机制的激素:

缩宫素;

血管升压素、AngII、CA;

血小板衍生生长因子;

(生长因子类:均是酶联型受体~酪氨酸激酶受体介导,但血小板衍生生长因子还多了个膜受体~GPCR~IP3、DG、Ca2+)

胰岛素、胰高血糖素的作用机制不同;

甲状腺素、甲状旁腺激素和降钙素的机制不同:

腺垂体激素:有2种方式;

生长激素、催乳素:

促甲状腺、肾上腺皮质激素、卵泡刺激素、黄体生成素:

下丘脑激素:

缩宫素:

促激素释放激素、生长抑素:

注意:促激素释放激素,均是GPCR,但第二信使不同;

II组

膜受体

结合

GPCR

介导作用

(7次

跨膜受体)

cAMP

为第二信使

以cAMP为第二信使

以IP3、DG、Ca2+为第二信使

下丘脑

合成

促肾上腺皮质激素释放激素CRH

生长激素抑制激素GHIH=SS

促性腺激素释放激素GnRH

促甲状腺激素释放激素TRH

缩宫素OT

腺垂体

合成

促甲状腺激素TSH

促肾上腺皮质激素ACTH

卵泡刺激素FSH、黄体生成素LH

其他

合成

胰高血糖素、促脂素

黑素细胞刺激素、阿片肽

绒毛膜促性腺激素CG

降钙素CT、甲状旁腺激素PTH

促胃液素

血小板衍生生长因子

二者

均有

血管升压素、AngII、CA

IP3、DG、Ca2+

为第二信使

酶联型受体

介导作用

(单次

跨膜受体)

酪氨酸激酶

受体介导

胰岛素、胰岛素样生长因子IGF-1、2;

血小板衍生生长因子、上皮生长因子、神经生长因子;

酪氨酸激酶结合型

受体介导

下丘脑合成:缩宫素;

腺垂体合成:生长激素、催乳素PRL:

其他合成:促红细胞生成素EPO、瘦素;

以GC受体介导

(以cGMP为

第二信使)

心房钠尿肽ANP;

NO;

第二信使学说vs基因表达学说=二步作用原理:

第二信使学说

基因表达学说=二步作用原理

膜受体介导的作用机制

胞内受体介导的作用机制

携带调节信息的激素,作为第一信使,先与靶细胞膜中的特异受体结合;

激素与受体结合后,激活胞内的AC;

在Mg2+存在的条件下,AC催化ATP生成cAMP;

cAMP作为第二信使,继续使胞质中无活性的蛋白激酶等下游功能蛋白质逐级磷酸化,最终引起细胞的生物效应;

类固醇激素进入细胞后,先与胞质受体结合,形成激素-受体复合物;后者再进入细胞核生效;

即经过2个步骤,调节基因转录、表达,改变细胞活动;

胞内受体:胞质、胞核中的受体;统称核受体;

种类:类固醇激素受体、甲状腺激素受体、VD受体、维甲酸受体;

过程:单肽链结构,含有共同的功能区段,在与特定的激素结合后,作用于DNA分子的激素反应元件HRE,通过调节靶基因转录、表达的产物,引起细胞生物效应;

实质:一大类转录因子;

注意:发挥作用所需时间较长;

有些激素可通过多种机制,产生不同的调节效应;

如:类固醇激素的非基因组效应(是通过胞膜受体、离子通道引起的快捷反应);

激素分泌的节律:

短者,以min、h为周期,呈脉冲式分泌;多数,表现为昼夜节律性分泌;

长者,以月、季度为周期分泌;

举例:一些腺垂体激素呈脉冲式分泌,且与下丘脑调节肽的分泌同步;

生长激素与皮质醇等的分泌,有明显的昼夜节律性;

女性性激素,呈月周期性分泌;

甲状腺素,存在季节性周期波动;

机制:激素分泌的节律性,受到体内生物钟的控制,取决于自身生物节律;

下丘脑视交叉上核,有生物钟的作用;

激素分泌的调控:

体液调节

神经调节

直接反馈调节

多轴系反馈调节

直接反馈效应:

甲状旁腺激素→促进骨钙入血→血钙↑→负反馈抑制甲状旁腺激素分泌→血钙水平稳态;

轴系内,高位激素对下位内分泌活动起促进性调节作用,下位激素对高位内分泌活动多起抑制性作用;

长反馈:调节环路中,终末靶腺或组织分泌的激素,对上位腺体活动的反馈影响;

短反馈:垂体分泌的激素,对下丘脑分泌活动的影响;

超短反馈:下丘脑肽能神经元活动,受其自身分泌的调节肽的影响;如肽能神经元可调节自身受体的数量;

轴系还受CNS(如海马、大脑皮层等脑区)的调控;

轴系中也存在正反馈控制;

如:卵泡在成熟发育的进程中,它所分泌的雌激素在血液中达一定水平后,可正反馈地引起LH分泌出现高峰,最终促发排卵;

下丘脑是神经系统与内分泌系统活动相互联络的重要枢纽;

神经活动对激素分泌的调节有特殊意义;

如:应激状态下,交感神经系统活动性↑→CA↑→协同交感神经广泛动员机体潜在能力→能量释放↑,适应活动需求;

婴儿吸吮乳头→通过神经反射,引起母体催乳素、缩宫素释放→射乳反射;

进食期间→迷走神经兴奋→G细胞分泌促胃液素;

自我反馈:

钙三醇生成到一定程度时,即可抑制其合成细胞内的1α-羟化酶系的活性,限制钙三醇的生成、分泌,从而稳定血中钙三醇的稳态;

受功能相关、相抗衡的激素的影响:

胰高血糖素、生长抑素,可以以旁分泌的方式,分别刺激、抑制胰岛素的分泌;

下丘脑-垂体、松果体内分泌:

下丘脑-腺垂体系统

内分泌

大体

下丘脑调节激素

种类

分泌调节

腺垂体激素

生长激素

催乳素

促激素

下丘脑-神经垂体

内分泌

大体

血管升压素

缩宫素

松果体

内分泌

生物学作用

分泌调节

Ⅲ:第三脑室;EM:正中隆起;MB:乳头体;MgC:大细胞神经元;OC:视交叉;PvC:小细胞神经元;PVN:室旁核;SON:视上核A.下丘脑小细胞神经元(PvC)短轴突形成下丘脑结节漏斗束投射,末梢终止在垂体门脉系统的初级毛细血管丛,所分泌的神经激素经垂体门脉血管进入次级毛细血管丛,调节腺垂体的内分泌活动;B.下丘脑大细胞神经元(MgC)发出的长轴突形成下丘脑-垂体束投射,末梢终止在神经垂体,所储备的神经激素直接分泌进入该部毛细血管,经体循环产生调节效应(箭头示血流方向)

垂体门脉系统:

下丘脑和腺垂体之间,无直接的神经结构联系,有独特的血管网络、即垂体门脉系统;

作用:可经局部血流,直接实现下丘脑和腺垂体之间的双向沟通,无需经过体循环;

小细胞神经元=神经内分泌小细胞PvC:

下丘脑的内侧基底部,包括正中隆起、弓状核、腹内侧核、视交叉上核、室周核、室旁核内侧等,都分布有神经内分泌细胞,胞体小;

发出的轴突,多终止于下丘脑基底部正中隆起,与垂体门脉中的初级毛细血管丛密切接触,分泌物可直接释放到垂体门脉血液中;即垂体门脉系统是一个独特的神经-血液的接触面;

下丘脑的促垂体区=小细胞神经分泌系统:小细胞神经元胞体所在的下丘脑内侧基底部;

下丘脑调节激素:

定义

由下丘脑促垂体区小细胞神经元分泌的、能调节腺垂体活动的激素;

种类

功能上分2类

结构上分2类

促释放激素;

释放抑制激素=抑制激素;

明确结构的多肽类:下丘脑调节肽HRP;5种;

生长激素释放激素GHRH、

生长激素释放抑制激素=生长抑素SS、

促甲状腺激素释放激素TRH、

促肾上腺皮质激素释放激素CRH、

促性腺激素释放激素GnRH);

未明确活性的物质:调节因子;

催乳素释放因子PRF、

催乳素释放抑制因子PIF;

分泌调节

2种机制:神经调节、激素反馈调节;

垂体结构:

腺垂体

神经垂体

垂体前叶、垂体中叶;

是下丘脑的延伸结构;

不是腺组织,不含腺细胞,不能合成激素;

嗜色细胞:

嗜酸性的:生长激素分泌细胞、催乳素分泌细胞;

嗜碱性的:促甲状腺激素分泌细胞、促肾上腺皮质激素分泌细胞、促性腺激素分泌细胞;

嫌色细胞:

滤泡星形细胞→可分泌多种生长因子、细胞因子,以旁分泌方式调节邻近腺细胞功能;

神经垂体内分泌,实际上是下丘脑视上核、室旁核等部位的大细胞神经元轴突,延伸投射终止于神经垂体,形成下丘脑-垂体束;

可分泌:血管升压素VP=精氨酸血管升压素AVP、

缩宫素OT;

腺垂体激素:

促激素:TSH、ACTH、FSH、LH;

均作用于各自的内分泌靶腺,参与构成下丘脑-腺垂体-靶腺轴系统;

GH、PRL:直接作用于各自的靶细胞、靶组织;

阿黑皮素原POMC:垂体多种激素的共同前体;

包括ACTH、β-促脂素LPH、促黑细胞激素MSH等;

产生:前激素原裂解产生;

运输:二者分别同各自的运载蛋白一起,被包装于神经分泌颗粒囊泡中,以轴浆运输的方式、2-3mm/d的速度、沿神经轴突(下丘脑-垂体束),运送到神经垂体;

释放:视上核、室旁核受刺激→神经垂体末梢去极化→Ca2+内流→出胞,将VP、OT及其运载蛋白一同释放入血;

注意:二者还存在于下丘脑正中隆起、第三脑室附近的神经元轴突中;

生长激素vs催乳素vs促激素:

生长激素GH

催乳素PRL

促激素

特点

二者结构有较高同源性,作用有一定的重叠交叉;

4种:

TSH、ACTH、

FSH、LH;

TSH、FSH、LH,均是糖蛋白,均是异二聚体;

它们的α亚基同,β亚基存在差异,β亚基决定生物学活性;

有种属特异性;

分泌

女性>男性;

基础分泌:节律性脉冲式发放;青年最高,随年龄↑而↓;

血中GH水平,还受睡眠(入睡后↑,60min达峰)、体育锻炼、血糖、性激素等的影响;

女性>男性;

青春期、排卵期↑;

妊娠期,垂体PRL分泌细胞数目、体积均↑↑;

存在类似GH的昼夜节律、分泌脉冲;

形式

结合型:与特异性高亲和力的生长激素结合蛋白GHBP结合;

占40-45%;是GH的外周储运库;

游离型:

调节

乳腺

活动

青春期:乳腺的发育,主要依靠生长激素对乳腺间质、脂肪组织的作用;

妊娠期:

乳腺的腺泡等分泌组织开始发育;

雌、孕激素起基础作用;

PRL与糖皮质激素、胰岛素、甲状腺激素等起协同作用;

妊娠10w后血浆PRL开始↑,分泌时达峰;妊娠过程中,血中雌、孕激素水平很高,可抑制PRL的泌乳作用,故此时乳腺已经具备泌乳能力、但不泌乳;

分娩后:

PRL启动、维持泌乳的作用,是从分娩后开始的;

分娩后血PRL降到妊娠前水平,但血中雌、孕激素明显↓+乳腺PRL受体数目↑,故PRL开始发挥始动、维持泌乳作用;作用于成熟的乳腺小叶,使腺体向腺泡腔内分泌乳汁;

调节

性腺

功能

复杂;

对卵巢:双相调节;低水平、小剂量PRL→促进卵巢雌、孕激素分泌;

大剂量→抑制;

可刺激卵巢LH受体表达→促进黄体生成并维持孕激素的分泌、减少孕激素降解;

高水平PRL→抑制孕激素生成;

闭经泌乳综合征:表现是闭经、溢乳、不孕;是由于高PRL血症所致;

高PRL还可反馈性抑制下丘脑分泌GnRH→垂体分泌FSH、LH↓→无排卵、雌激素↓;

对男性:

睾酮存在时,PRL可促进前列腺、精囊腺生长,睾丸间质细、LH受体↑,睾丸间质细胞对LH敏感性↑,睾酮↑,促进雄性性成熟;

慢性高催乳素血症时,血中睾酮↓,造成精子减少致不育、性兴奋↓;

参与

应激

反应

应激时PRL有不同程度↑,且与ACTH、GH水平同时↑;

调节

免疫

功能

单核细胞、淋巴细胞、胸腺上皮细胞、红细胞表达PRL受体;

PRL可与一些细胞因子发挥协同作用,促进淋巴细胞增殖,直接、间接促进B淋巴细胞分泌IgM、G;

部分淋巴细胞、单核细胞可产生PRL,以旁分泌、自分泌方式调节免疫细胞功能;

其他

与GH结构存在相似性,故可参与生长发育、物质代谢调节;

生物作用

即时效应:与调节物质代谢有关;

长时效应:与调节生长有关;

还参与机体的应激;

除了自身的生物效应,GH的许多作用也通过IGF实现;

促进生长

对所有组织器官的生长都有促进作用,尤其是对骨骼、肌肉、内脏器官;

=躯体刺激素;

促进骨、软骨、肌肉、其他组织细胞增殖,增加细胞中蛋白质合成,促进细胞大小、数量增加;

长骨骨骺闭合前:刺激骨生长板前软骨细胞分化成软骨细胞、加宽骺板、骨基质沉积→骨纵向生长;

骨骺闭合后:结缔组织中的透明质酸、硫酸软骨素聚集;

调节新陈代谢

蛋白质:促进合成代谢;促进氨基酸向细胞内转运,抑制蛋白质分解;

脂肪:脂解激素;激活胰岛素敏感的脂肪酶;

糖:作用多继发于对脂肪的动员;表现出抗胰岛素效应

(∵血中游离脂肪酸↑→抑制骨骼肌、脂肪组织摄取葡萄糖→血糖↑;

还可降低外周组织对胰岛素的敏感性);

故GH↑→垂体性糖尿;

其他

促进胸腺基质分泌胸腺素→刺激B细胞产生抗体→NK、巨噬细胞活性↑;

抗衰老、调节情绪和行为活动;

参与应激;

作用机制

2种:激活靶细胞膜上生长激素受体GHR;

诱导靶细胞产生IGF;

具体:

分泌调节

主要:

下丘脑生长激素释放激素GHRH、生长抑素SS的双重调节;

二者是各种经下丘脑整合的信息,对腺垂体GH分泌进行调节的最后输出通路;

其他:

下丘脑内的其他激素,如促甲状腺激素释放激素、血管升压素等→刺激GH分泌;

生长激素释放激素:作用类似于GHRH,可促进释放、不能促进合成;

可见于下丘脑、胃肠道、垂体等多种部位;

饥饿、运动、低血糖、应激等供能↓、耗能↑的情况→GH分泌↑;

尤其是急性低血糖的刺激最显著;

睡眠:

甲状腺激素、胰高血糖素、雌激素、睾酮、应激刺激→GH分泌↑;

故青春期的早、中期,血中雌激素、睾酮↑→腺垂体分泌GH↑→青春期突长;

GHRH

SS

下丘脑弓状核、腹内侧核;

室周区前部;

特异性刺激腺垂体合成、分泌GH;

诱导GH细胞增殖;

抑制GH基础分泌;

抑制其他因素(运动、GRHR、胰岛素致低血糖、精氨酸等)引起的GH分泌;

不会直接抑制GH细胞增殖;

对GH的分泌起经常性调节作用;

主要在应激等刺激引起的GH分泌过多时,才发挥调节作用;

GH:

对下丘脑、腺垂体存在负反馈调节作用;

可间接通过刺激IGF-1的释放,抑制GH分泌;

受下丘脑催乳素释放因子PRF、催乳素抑制激素PIH的双重调控;

以PIH占优势;PIH实质是DA;

给左旋多巴、DA受体激动剂(阿扑吗啡),均可抑制PRL分泌;

给DA受体阻断剂(吩噻嗪),可促进PRL分泌;

GHIH、GABA、糖皮质激素、甲状腺激素→抑制PRL分泌;??

TRH、VIP、5-HT、内源性阿片肽、甘丙肽→促进PRL分泌;即也具有PRF作用;

负反馈:

血中PRL↑→经其受体,可易化下丘脑DA能神经元→DA进而直接抑制下丘脑GnRH、腺垂体PRL的分泌→PRL↓;

神经-内分泌反射:婴儿吸吮乳头→促进哺乳期妇女PRL分泌;

吸吮乳头的刺激→经神经传到下丘脑

→正中隆起释放DA↓,解除DA对PRL细胞的抑制

→直接刺激PRF释放↑

→反射性引起腺垂体大量分泌PRL→乳腺泌乳;

下丘脑-神经垂体内分泌:

血管升压素VP=抗利尿激素ADH

缩宫素OT

分泌

存在基础分泌;

化学结构与VP部分重叠,故作用也部分重叠;

人体OT无明显基础分泌;

在分娩、泌乳、性交等,才通过神经反射引起分泌;

生物作用

是调节机体水平衡的重要激素之一;

生理水平的↑:促进肾重吸收水,浓缩尿、减少尿量,即抗利尿;

机体脱水、失血时释放明显↑:使皮肤、肌肉、内脏等处的血管广泛收缩,对保持体液、维持动脉血压有重要意义;

病态:VP缺乏:尿崩症;

脑、肺肿瘤异位分泌VP:VP分泌失调综合征,表现为尿量大减、高度浓缩,但体内水钠潴留、低钠血症;

还可调节心血管功能;

对神经系统,可增强记忆、加强镇痛;

主要是在妇女分娩时刺激子宫平滑肌强烈收缩,在哺乳期促进乳腺排乳;

促进子宫收缩

与子宫功能状态、雌激素有关;

对非孕子宫:作用较弱;

对妊娠子宫:作用较强;∵妊娠末期子宫开始表达OT受体;

低剂量:子宫肌节律性收缩;

高剂量:强直性收缩;

射乳作用

OT是分娩后刺激乳腺排放乳汁的关键激素;

哺乳期的乳腺,可不断分泌乳汁,储存在腺泡中;

分娩后,子宫肌OT受体↓,但乳腺内OT受体明显↑;

OT促进乳腺腺泡周围的肌上皮细胞收缩→腺泡内压力↑→乳汁由腺泡腔经输乳管从乳头射出;

作用机制

VP受体:GPCR;

V1受体:肝、平滑肌、脑、腺垂体ACTH分泌细胞等肾外组织;

V2受体:肾内集合管上皮细胞基底膜;

VP作用机制:

直接通过作用于腺垂体ACTH分泌细胞的受体,刺激ACTH分泌;

通过作用于肝脏的受体,促进肝糖原分解;

通过血管平滑肌上的受体,促进血管平滑肌收缩;

生理状态下,与肾集合管的V2受体结合,通过Gs蛋白激活的AC-cAMP-PKA信号通路,促进AQP-2镶嵌到上皮细胞顶端膜,形成水通道,增大上皮对水的通透性,促进水的重吸收;

OT受体:GPCR;

经Gq蛋白激活PLC,继而促使细胞内Ca2+↑,产生效应;

分泌调节

最重要因素:血浆晶体渗透压↑、血容量↓;前者更重要;

渗透压感受性神经元:位于下丘脑室周器;

轴突支配视上核、室旁核的大细胞神经元;

其他因素:生物节律(清晨max、傍晚min);

受下丘脑调控;属于典型的神经-内分泌调节;

存在2个反射:

催产反射:分娩时,胎儿对子宫颈的机械性扩张→通过反射,正反馈促进OT神经元分泌→引起强有力的子宫平滑肌收缩,产生催产作用;

胎儿对子宫颈的机械性扩张,是促进OT分泌的最有力因素;

射乳反射:婴儿吸吮乳头、触觉等刺激→作用于分布在乳头、乳晕的感觉神经末梢→下丘脑→OT神经元兴奋→OT释放入血→乳腺肌上皮细胞收缩→排乳;

OT还存在类似催乳素释放因子的作用;可促进腺垂体分泌催乳素,故射乳时泌乳功能同步↑;

OT的释放增加,可加速产后子宫复原;

其他因素:

促进VP分泌的因素→OT分泌↑;

忧虑、恐惧、剧痛、高温、噪音、肾上腺素→OT分泌↓;

松果体内分泌:褪黑素MT:

是色氨酸的衍生物;

松果体从青春期开始,合成、分泌褪黑素的量逐渐↓;

存在典型的昼夜节律;昼低夜高,凌晨2点达max;

生物学作用:

对CNS:镇静、催眠、镇痛、抗抑郁;

对生殖、内分泌:抑制性腺轴、甲状腺轴的活动;抑制肾上腺皮质、髓质的活动;

清除体内自由基,调节机体免疫,抗衰老;

对心血管、消化、呼吸、泌尿等也有作用;

生理剂量的MT可促进睡眠;

分泌调节:与光线有关,存在明显的昼夜节律;

视交叉上核,是控制期昼夜分泌节律的中枢;中枢内神经元含褪黑素受体;

褪黑素可作为内源性因子,作用于视交叉上核,调整生物节律,使环境的周期与机体的生物节律保持一致;

甲状腺激素TH:

酪氨酸的碘化物;

包括:90%四碘甲腺原氨酸T4=甲状腺素(最多);

9%三碘甲腺原氨酸T3(最强);

1%逆三碘甲腺原氨酸rT3(无活性、最少);

合成

分泌

运输

降解

必需原料:碘、甲状腺球蛋白TG;

关键酶:甲状腺过氧化物酶TPO;

功能单位:甲状腺滤泡上皮细胞;

调控:TSH;

碘:60-75ug/d;<50ug/d:不足;

成年人适宜:ug/d;

孕妇、哺乳:ug/d;

尿碘中位数MUI:-ug/L是最适宜的碘营养状态;

甲状腺球蛋白TG:

实质:糖蛋白;

合成、分泌:甲状腺滤泡上皮细胞;

注意:TG本身无TH活性;但TH的合成是在TG分子上进行的,故TG是T3、4的前体;

甲状腺过氧化物酶TPO:关键酶;

实质:甲状腺滤泡上皮细胞合成的、以血红蛋白为辅基的、膜结合、糖蛋白;

部位:滤泡腔面的微绒毛处最丰富;

调控:生成、活性受到TSH的调控;

每天产生:

80-ugT4,全是甲状腺产生的;

20-30ugT3,20%是甲状腺产生的,

80%是外周T4转化来的;

绝大部分rT3是由T4脱碘产生的,

极少量由甲状腺直接分泌产生;

TH合成后,以胶质的形式,储存在甲状腺滤泡腔内;储存量够50-d的需求;

分泌控制:TSH;

TSH作用→甲状腺滤泡上皮顶端膜微绒毛伸出伪足→以吞饮的方式将含TG的胶质摄入细胞内→胶质滴随后与溶酶体融合,形成吞噬体→在溶酶体蛋白酶的作用下,水解TG分子上的肽键→释放出游离的T4、T3、MIT、DIT等

→进入胞质的MIT、DIT,在脱碘酶的作用下,迅速脱碘→脱下的大部分碘可被重复利用;

→进入胞质的T4、T3,对滤泡上皮内的脱碘酶不敏感,故迅速由细胞底部进入循环血液;

运输形式:

极少量<1%以游离形式存在;有活性;

>99%以与血浆蛋白结合的形式运输;无活性;

二者间可相互转化;

当T4分泌↓时,结合态的T4可转化成游离形式;

血浆中与TH结合的蛋白质:

75%甲状腺素结合球蛋白TBG;甲状腺素转运蛋白TTR=甲状腺素结合前白蛋白TBPA;白蛋白;

TH与血浆蛋白结合的意义:

在循环血液中形成TH的储备库,缓冲甲状腺分泌活动的急剧变化;

防止TH从肾小球滤过,避免过快从尿中丢失;

半衰期:

T4:6-7d;

T3:1-2d;

部位:肝、肾、骨骼肌;

途径:

脱碘(主要)、

15%与葡糖醛酸结合、

5%脱氨基或脱羧基;

脱碘:

T4在外周组织中的脱碘酶的作用下,转变成45%T3、55%rT3;

机体的状态,可影响T4脱碘后的转变方式;

寒冷:T3>rT3;

应激、妊娠、饥饿、代谢紊乱、肝病、肾衰:rT3>T3;

合成过程:聚碘→碘的活化→酪氨酸的碘化→碘化酪氨酸的缩合;

聚碘

碘的活化

酪氨酸的碘化

碘化酪氨酸的缩合

=耦联

碘捕获:

滤泡上皮细胞摄取碘的过程;

是逆电-化学梯度进行的、继发性主动转运;

由滤泡上皮细胞基底膜的钠-碘同向转运体NIS介导,I-:Na+=1:2,由钠泵供能;

再在顶端膜的碘转运蛋白的帮助下,进入滤泡腔;

临床:

钠泵抑制剂喹巴因→抑制NIS活动;

ClO4-、SCN-、NO3-,可与I-竞争NIS;

甲亢时,摄取碘的能力↑;甲减时反之;

部位:

滤泡上皮细胞顶端膜微绒毛与滤泡腔的交界处富含TPO;

条件:H2O2存在;

过程:I-在TPO的作用下,活化成有机碘I0;

酶:TPO;

过程:TG分子上酪氨酸残基苯环上的H,被活化碘取代;

结果:

仅取代3位上的H+→一碘酪氨酸MIT;

取代3、5位上的H+→二碘酪氨酸DIT;

酶:TPO;

过程:

2个DIT缩合→T4;

MIT+DIT缩合→T3;

MIT:23%;DIT:33%;

T3:7%;T4:35%;

1%:rT3;

甲状腺碘含量↑→DIT↑、T4↑;

缺碘→MIT↑、T3↑;

甲状腺激素的作用机制:

甲状腺素受体THR:

定位:细胞核;

分2种:α:心脏、骨骼肌、棕色脂肪组织;

β:脑、肝、肾;

亲和力:与T3亲和力高;

结构:同其他核转录因子家族成员的结构,即配体结合域、DNA结合域、转录激活阈;

注意:当THR在核内没有与TH结合时,与DNA分子的甲状腺激素反应元件TRE结合,使相关基因处于沉默状态;

注意:腺垂体TSH细胞内,也后THR,与TH结合后,可直接抑制TSH的2个亚基的转录,造成TSH合成、分泌↓;(详见甲状腺激素的反馈调节);

TH作用机制:

基因组效应:游离的TH进入核内→与核内的THR结合,形成TH-THR→TH-THR可自身聚合形成同二聚体、或与视黄酸X受体RXR聚合形成异二聚体→二聚体结合于靶基因DNA分子TRE上→THR核受体先前对靶基因的沉默作用解除,沉默基因开始转录→翻译表达功能蛋白质,产生生物学效应;

还可引起一系列快速效应:对离子通道、氧化磷酸化、葡萄糖与氨基酸的跨膜转运、第二信使-蛋白激酶信号转导等的作用,这些作用可不经过核受体介导,即通过快速反应的非基因组效应;可见于心肌、骨骼肌、脂肪、垂体等;

甲状腺激素的生物作用:

促进生长发育

调节新陈代谢

影响器官功能

其他

增强能量代谢

调节物质代谢

神经系统

心脏

消化系统

糖代谢

脂类代谢

蛋白质代谢

其他

是胎儿、新生儿脑发育的关键激素;

可与GH协同调控幼年期的生长发育;

先天性甲状腺发育不全者,出生时身长基本正常,但脑的发育已经受累,可与出生后3-4m出现明显智力迟钝、长骨生长迟滞;

胎儿12w以前的TH需母体提供;

可使全身绝大多数组织的基础氧消耗量↑、产热量↑;

对不同组织的效应由差别,对心脏的效应最显著;

与受体分布量有关;

甲亢时BMR可达25-80%;

机制:

靶细胞线粒体体积↑、数量↑,氧化磷酸化↑;

靶细胞线粒体膜上解偶联蛋白UCP激活→氧化、磷酸化解偶联;

靶细胞膜上钠泵转录→耗氧量↑、耗能↑;

血糖↑;

机制:

加速小肠的吸收;肝糖原分解↑;

肝脏糖异生↑;

增强肾上腺素、胰高血糖素、皮质醇、GH等的升糖效应;

注意:

由于TH可同时加强脂肪、肌肉等外周组织对葡萄糖的利用、氧化,故又有降低血糖的作用;

即,甲亢患者常表现为进食后血糖迅速↑、甚至出现糖尿,但随后血糖可很快↓;

脂肪:

促分解、促合成,

促分解>促合成;

促进分解机制:

脂肪细胞cAMP↑、激素敏感脂肪酶活性↑;

肪组织对脂解激素的敏感性↑;

促进合成机制:

诱导白色脂肪组织细胞的分化、增殖,促进脂肪聚集;

甲亢患者:

体脂消耗↑→总体脂↓、血清胆固醇↓;

双向;

生理情况下:

促进结构、功能蛋白质的合成,利于机体生长发育、维持功能活动,即正氮平衡;

过多:

促进蛋白质分解,即负氮平衡;

甲亢患者:

以骨骼肌为主的外周组织蛋白分解↑→尿酸↑、尿氮↑,肌肉收缩无力;

骨基质蛋白质分解→Ca2+析出→血钙↑、骨质疏松;

甲减患者:

蛋白质合成↓、组织间黏蛋白沉积,出现黏液性水肿;

甲亢时,机体对VA、B1、B2、B6、B12、C等的需求量↑,故会缺乏这些维生素;

效应:

对已经分化成熟的神经系统,主要表现为兴奋作用;

机制:

可增加神经细胞膜上的β-R数量、亲和力→对CA敏感性↑;

其他:

对外周神经系统的活动、学习、记忆有影响;

效应:

正性变时、正性变力、CO↑、心肌耗氧量↑;

机制:

直接促进心肌细胞肌质网释放Ca2+→激活与心肌收缩有关的蛋白质,增强肌球蛋白重链ATP酶活性→心肌收缩力↑,引起正性变力、变时;

增加心肌细胞膜上β-R的数量、亲和力→心肌对CA敏感性↑;

效应:

促进消化道运动、消化性分泌;

甲亢时,可出现顽固性吸收不良性腹泻;

呼吸系统:

呼吸频率、深度↑;

肺泡表面活性物质生成↑;

泌尿系统:

GFR↑,

水排出↑;

内分泌系统:

通过负反馈,抑制TRH、TSH合成、分泌;

生殖系统:

维持正常

性欲、

性腺功能;

增强能量代谢

脂类代谢

TH对许多器官系统的作用,常继发于其产热、耗氧效应;

如:体温↑→启动体温调节机制,导致外周血管扩张→增强散热+体循环外周阻力↓;

胆固醇:

也是双向,

促清除>促合成;

机制:

促进胆固醇的合成;

增加LDL受体的利用→更多的胆固醇从血中清除;

甲状腺功能的调节:

下丘脑-腺垂体-甲状腺轴

自身调节

神经调节

免疫调节

下丘脑对腺垂体

的调节

TSH对甲状腺

的作用

TH的反馈调节

对腺垂体TSH的

反馈调节

对下丘脑TRH的

反馈调节

TRH:

下丘脑室旁核、视前区肽能神经元分泌;

作用于腺垂体TSH细胞,经TRH受体耦联的Gq-PLC信号转导途径,促进储存的TSH呈爆发性释放;

还可调控基因转录,促进TSH合成,使TSH持久释放;

还可促进TSH糖基化,保证TSH生物活性;

即TRH从质、量2方面促进TSH分泌;

注意:

下丘脑分泌的生长抑素,可抑制TSH分泌,与TRH的作用抗衡;

TSH:

是直接调节甲状腺形态、功能的关键激素;

本质是糖蛋白;β亚基决定生物活性;

受TRH的影响,呈脉冲式分泌;有日周期变化,睡眠后开始↑→午夜max→日间↓;

通过与甲状腺滤泡细胞膜上的促甲状腺激素受体TSHR结合而发挥作用;

经TSHR耦联的Gs、Gq蛋白信号通路,全面促进甲状腺的功能,包括TH合成↑、分泌↑、维持甲状腺滤泡细胞的生长发育;(具体见下);

促进TH合成、分泌:

促进合成机制:

促进NIS基因表达,加速I的主动运输;

促进TG基因表达,增加TG合成;

增加TPO表达、含量,促进TG碘化和MIT、DIT、T3、T4生成;

促进分泌机制:

促进滤泡细胞伸出伪足,吞饮胶质中的TG;

增加溶酶体内TG水解酶活性,加速TG水解,增加T3、T4分泌;

维持甲状腺滤泡细胞生长发育:

促进其增值,使腺体增大;

改变血管分布,供血量↑;

保护滤泡细胞,不易发生凋亡;

机制:

下调TSH细胞上TRH受体数量、TSH细胞对TRH敏感性→抑制TRH对TSH的刺激作用;

腺垂体TSH细胞内的TH受体(对T3亲和力更高,故T3对TSH合成、分泌的反馈抑制作用更强)与TH结合→直接抑制TSH的亚基转录→TSH合成、分泌↓;

注意:

血中TH↑,可负反馈抑制垂体TSH,保持稳态;

但若血中TH长期↓,则对腺垂体的负反馈作用↓;

如长期缺碘的甲状腺肿,原理就是缺碘→TH↓,血中T3、4长期↓→对垂体的负反馈作用↓→TSH↑→甲状腺代偿增生肥大;

机制:

直接抑制下丘脑TRH前体原基因的转录,进而抑制TRH合成;

甲状腺可根据血碘的水平,通过自身调节,来改变碘的摄取、TH合成的能力;

具体:血碘开始↑时,可诱导碘的活化、TH合成;

当血碘升高到一定水平时,可抑制碘的活化,TH合成↓,即碘阻滞效应Wolff-Chaikoffeffect;

机制:可能是高浓度的碘,可抑制TPO活性;

意义:是甲状腺固有的保护性反应,防止摄入大量碘而产生毒性作用;还可用于甲亢危象的抢救;

注意:当碘过量摄入持续一定时间后,碘阻滞效应会消失,TH的合成会再次↑,即发生碘阻滞的逃逸现象;证明过量的碘对甲状腺的抑制作用不可长久持续;

血碘↓时,甲状腺碘捕获机制、碘利用率↑,故即使缺乏TSH,TH的合成也会↑;

碘充足时,甲状腺产生的T4:T3=20:1;缺碘时,由于DIT/MIT↓,故T3比例↑,也是甲状腺甲状腺自我调节的形式;

交感、副交感

双重支配;

滤泡细胞膜上有α、β、M受体;

交感兴奋→TH释放↑;

副交感兴奋→TH释放↓;

神经调节功能,与下丘脑-腺垂体-甲状腺轴相协调;

下丘脑-腺垂体-甲状腺轴:

主要是维持各级激素效应的稳态;

交感神经-甲状腺轴:主要是在内外环境急剧变化时的应激时对TH的高度需求;

副交感-甲状腺轴:

主要是在TH分泌过多时的抗衡;

自身免疫性甲状腺疾病AITD;

甲状腺自身抗体:

甲状腺球蛋白抗体TGAb、

抗甲状腺过氧化物酶抗体TPOAb、

促甲状腺素受体抗体TRAb;

TRAb:包括

刺激性抗体TSAb(可致甲状腺素症,结合TSHR的α亚单位)、

阻断性抗体TSBAb(可与TSH竞争TSH受体,抑制TSH作用,致甲减);

下丘脑对腺垂体

的调节

TSH对甲状腺

的作用

影响TRH分泌的因素:

下丘脑存在上行、下行的神经通路,可使TRH神经元接受到其他部位传来的信息,将环境刺激与TRH神经元的活动联系起来;并借TRH神经元与腺垂体建立神经-体液调节联系;如:

寒冷→下丘脑体温调节中枢、TRH神经元→TRH释放→TSH→TH;

饥饿→瘦素↓→对TRH分泌的刺激↓→TRH↓;

某些细胞因子(IL-1、6、TNF)→NE↑→间接兴奋TRH神经元;

GH、SS、DA、5-HT、阿片肽→抑制TRH神经元;

影响TSH分泌的主要因素:

TRH的刺激作用;

TH的反馈抑制;

正常情况下,以TH的反馈抑制占优势;

病态,如Geaves病,可使反馈作用↑↑,甚至导致TSH对TRH反馈缺失;

其他因素:

雄激素→TSH细胞对TRH敏感性↑→TSH↑;

GH、糖皮质激素→敏感性↓→TSH↓;

如:肾上腺皮质功能亢进者、应用糖皮质激素者,由于糖皮质激素对TSH的抑制作用,使TH↓,故御寒能力↓;

甲状旁腺、VD3、甲状腺C细胞:

钙调节激素:甲状旁腺分泌的甲状旁腺激素PTH、甲状腺C细胞分泌的降钙素CT、皮肤肝肾等器官联合作用生成的1,25-二羟VD3;

其他可参与钙磷调节的激素:雌激素、生长激素、胰岛素、甲状腺素等;

糖皮质激素,可促进骨吸收,故长期使用可造成继发性骨质疏松;

雌激素,可抑制骨吸收、减少骨量,故更年期妇女易骨质疏松;

甲状旁腺激素PTHvs降钙素CTvsVD:

甲状旁腺激素PTH

降钙素CT

VD

合成

甲状旁腺主细胞;

甲状腺C细胞=滤泡旁细胞;

还可见于甲状腺C细胞以外的组织,

如支气管、前列腺、神经组织;

VD3=胆钙化醇:

来源:从肝乳鱼肝油等获取;

在紫外线的作用下,由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化来;

特点:无活性,需经2次羟化才有活性;

过程:肝内,先生成25-羟VD3;

肾内,再生成1,25-二羟VD3=钙三醇;

后者活性强,前者含量多,故二者均有生物活性;

特点

昼夜节律性,清晨max、后逐渐↓;

钙三醇=1,25-羟VD3:

脂溶性,在血液中以CM或与特异蛋白结合的形式存在;

灭活主要是氧化、羟化;

存在肠-肝循环,即在肝内与葡萄糖醛酸结合后,随胆汁排入小肠,部分被吸收入血进行循环、部分随粪便排出;

生物作用

大体

总:升高血钙、降低血磷;

靶器官:肾、骨;

机制:影响肾小管对钙磷的重吸收;

促进骨钙入血;

通路:AC-cAMP、PLC-IP3/DG;

总:降低血钙、升高血磷;

靶器官:骨、肾;

机制:抑制破骨细胞活动、促进成骨细胞活动;增强肾对钙磷的排泄;

通路:AC-cAMP:出现较早;

PLC-IP3/DG:出现较迟;

是指的钙三醇的生物作用;总:升高血钙、升高血磷;

机制:

基因组效应:与靶细胞内的核受体结合后,通过调节基因表达产生效应;

VDR:小肠、骨、肾;

非基因组机制:快速;

甲状旁腺激素PTH

降钙素CT

VD

对肾脏的作用

促远曲小管、集合管对钙的重吸收,减少尿钙排泄,升高血钙;

抑制近端小管、远端小管对磷的重吸收,促进尿磷排泄,降低血磷;

抑制近端小管对Na+、HCO3-、H2O的重吸收;故甲旁亢时HCO3-重吸收障碍→Cl-重吸收↑→高氯性酸血症,加重对骨组织的脱盐作用;

激活肾脏1α-羟化酶→促进25-(OH)-D3进一步转化成活性更高的1,25-二羟VD3,然后通过1,25-二羟VD3的作用间接调节钙磷代谢;

减少肾小管对钙、磷、镁、钠、氯等离子的重吸收,特别是使尿中钙、磷的排出量↑,从而血钙磷↓;

对肾脏的作用:

协同PTH,促进肾小管对钙磷的重吸收→尿中钙磷排泄↓,血钙磷↑;

对骨的作用

直接、间接作用于各种骨细胞,即可促进骨形成、又可促进骨吸收;

最终效应取决于PTH应用的方式、剂量;

大剂量、持续性应用PTH:

主要使破骨细胞↑;

小剂量、间歇性应用PTH:

主要使成骨细胞↑;

结果

促进骨吸收、加速骨基质溶解;

同时将骨钙、骨磷释放到细胞外液中,造成血钙、血磷↑;

最终导致骨量↓、骨质疏松;

效应:

快速效应:数min内产生;

延迟效应:12-14h后出现,

数d达峰;

促进骨形成,骨量↑;

大剂量、持续性应用PTH:

主要使破骨细胞↑;

小剂量、间歇性应用PTH:

主要使成骨细胞↑;

机制

刺激成骨细胞释放多种刺激因子,如M-CSF、RANKL等→刺激因子与前破骨细胞上的受体结合,诱导前破骨细胞增殖分化,形成成熟破骨细胞→破骨细胞与骨表面接触,将细胞内的溶酶体酶、酸性物质,通过局部的细胞膜褶皱释放出来,产生骨吸收效应;

作用于成骨细胞→促进其释放IGF-1等生长因子→前成骨细胞继续分化,形成成骨细胞;还可抑制其凋亡;

应用

治疗女性骨质疏松;

破骨细胞、成骨细胞上,均含有CT受体;

作用:

直接、迅速抑制破骨细胞活动→减少弱骨吸收、溶骨过程→减少骨钙磷释放;

促进成骨细胞活动→增强成骨过程→骨钙磷沉积↑、释放↓;

最终效果:骨组织钙磷释放↓→血钙磷↓;

注意:

成年人,CT对血钙浓度的调节作用较弱;∵CT引起血钙浓度的↓,在数h内即可刺激PTH分泌,后者的作用可抵消CT的降血钙效应;

在儿童,CT对钙的调节作用更强;

∵儿童的骨更新速度快;

应用:

治疗骨吸收过度的疾病,如Paget骨病;

绝经期妇女、衰老过程中骨量丢失过快所致的骨质疏松;

对骨的作用:直接>间接,故总效应是血钙磷↑;

骨吸收:直接作用;

骨形成:间接作用;

过程:

一方面,促进前破骨细胞分化→破骨细胞↑→血钙磷↑;

另一方面,骨吸收引起的高血钙、高血磷→促进骨钙沉积、骨矿化;

还可以通过促进成骨细胞合成、并分泌骨钙素→直接刺激成骨作用;

还可协同PTH;在缺乏钙三醇时,PTH对骨的作用明显↓;

病态:

儿童缺乏VD→佝偻病;

成人缺乏VD→骨软化症、骨质疏松症;

对小肠的作用:

促进肠粘膜上皮细胞对钙的重吸收;

机制:基因组效应,促进钙吸收相关蛋白的生成,如钙结合蛋白CaBP、钙通道、钙泵等,直接参与小肠黏膜上皮细胞对钙的吸收;

还可通过Na+-磷转运体,促进小肠黏膜对磷的吸收;

故,既可升高血钙、也可升高血磷;

其他作用:

抑制PTH基因转录、甲状旁腺细胞增殖;

增强骨骼肌细胞钙磷转运;

分泌调节

血钙水平

是调节PTH分泌的最主要因素;血钙↓→PTH合成、分泌↑;

过程:甲状旁腺主细胞含钙受体,对血钙变化及其敏感;

血钙轻微↓,在1min内即可增加PTH分泌,从而促进骨钙释放、肾小管重吸收钙,从而使血钙水平迅速回升;

最大兴奋效应:血钙7.0mg/dl;

最大抑制效应:血钙10.5mg/dl;

持续低血钙→甲旁腺增生;

持续高血钙→甲旁腺萎缩;

是主要影响因素;血钙↑→CT↑;

与PTH相比,CT对血钙的调节作用快速、短暂,启动较快,h达峰;(PTH分泌需几个h才达峰,当PTH分泌增多时,可部分或全部抵消CT的作用);

由于CT作用快速、短暂,故对高钙饮食引起的血钙浓度↑后的血钙水平的恢复有重要作用;

血钙磷↓→肾内1α-羟化酶活性↑→钙三醇合成↑→血钙恢复;

血钙↑→转化减少→小肠、肾、骨的钙吸收能力↓→血钙恢复;

其他因素

血磷↑、CT大量释放→血钙↓→间接促进PTH分泌;

血镁↓→体内能量代谢等过程受抑制→间接抑制TPH分泌;

CA→激活β-R→促进PTH分泌;

组胺→激活H2-R→促进PTH分泌;

胃肠激素的分泌→CT分泌↑;

促胃液素、促胰液素、缩胆囊素等;其中促胃液素最强;

诱导肾小管上皮细胞1α-羟化酶基因转录→促进钙三醇生成;

钙三醇生成↑→细胞内1α-羟化酶活性↓→以负反馈的方式减少钙三醇生成;

胰岛内分泌:

细胞们:

Aα细胞

胰高血糖素

Bβ细胞

胰岛素

Dδ细胞

生长抑素

HD1细胞

血管活性肠肽VIP

PPF细胞

胰多肽PP

胰岛素vs胰高血糖素:

胰岛素

胰高血糖素

胰岛素原→C肽+胰岛素;故可通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞分泌功能;

仅游离的胰岛素才有生物活性;

胰岛素受体:酪氨酸激酶受体;

见于哺乳动物所有细胞膜中,但数量存在差异;

是四聚体跨膜蛋白(2α、2β);

胰高血糖素受体:GPCR;

作用机制

胰岛素结合靶细胞膜上胰岛素受体的α亚基→胰岛素受体的β亚基的酪氨酸残基磷酸化,激活手体内酪氨酸蛋白激酶→胞内耦联的胰岛素受体底物IRS蛋白的酪氨酸残基磷酸化→IRS下游信号转导,如PI3-K、MAPK等途径,引发蛋白激酶、磷酸酶的级联反应;

胰岛素受体底物IRS:是介导胰岛素作用的关键蛋白;

IRS-1:主要见于骨骼肌细胞;也是IGF-1受体的底物;主要影响细胞生长;

IRS-2:主要见于肝脏、胰岛β细胞;主要影响肝的代谢、胰岛β细胞的生长分化;

IRS-3:见于脑、脂肪等组织;参与脂调节代谢;

IRS-4:见于垂体、脑组织;

胰岛素

胰高血糖素

生物作用

总:促进物质合成代谢,维持血糖稳定,对机体能源物质的储存、生长发育有重要意义;

靶组织:肝、肌肉、脂肪;

效应:即刻作用:数s;转运蛋白磷酸化;促进靶细胞葡萄糖、氨基酸、K+的内向转运;

快速作用:数min;调节相关酶活性;促进糖原合成、糖酵解、蛋白质合成;

延缓作用:数h-d;调控多种基因表达;促进脂肪、蛋白质合成、细胞生长;

糖代谢

总:降糖;

方法:减少血糖来源(抑制肝糖原分解、糖异生)、

增加血糖去路(促进糖原合成、外周组织氧化利用、转化为非糖物质);

具体:

促进糖原合成、抑制糖原分解:

抑制糖异生:通过抑制糖异生途径的关键酶的活性实现;

促进外周组织对葡萄糖的转运、氧化利用:

GLUT4对胰岛素敏感,广泛存在于对胰岛素敏感的靶细胞,如骨骼肌、心肌、脂肪等;

胰岛素激活PI3-K途径→靶细胞内GLUT4数目↑→细胞对葡萄糖转运↑;

脂肪代谢

总:促进脂肪合成、储存,抑制脂肪分解、利用;

具体:

促进脂肪合成、储存的作用:

抑制脂肪分解、利用的作用:

病态:胰岛素缺乏→脂肪分解↑→酮症酸中毒;

蛋白质代谢

总:促进蛋白质合成、抑制蛋白质分解;

具体:促进蛋白质合成的作用:

抑制蛋白质分解的作用:

病态:胰岛素缺乏→蛋白质分解↑→负氮平衡,消瘦;

生长

直接作用:通过胰岛素受体实现;

间接作用:通过其他促生长因子,如生长激素、胰岛素样生长因子实现;

注意:胰岛素单独存在时,对生长的作用不强;仅在有生长激素同时作用时,才发挥明显的促生长效应;

总:与胰岛素相反,即促进物质分解代谢;

靶器官:肝;

途径:Gs-cAMP-PKA途径、Gq-PLC-IP3/DG-PKC途径;

具体:

促进肝糖原分解、减少肝糖原合成,增强糖异生;

减少肝内脂肪酸合成甘油三酯,促进脂肪酸分解,酮体生成↑;

抑制肝内蛋白质合成、促进其分解;同时增加氨基酸进入肝细胞的量,加速氨基酸转化为葡萄糖,即增加糖异生;

通过旁分泌,促进β表现分泌胰岛素、δ细胞分泌生长抑素;

胰岛素

胰高血糖素

分泌调节

营养成分

血中

葡萄糖

水平

最重要因素;

在持续高血糖刺激时,胰岛素分泌过程分2个阶段:

快速分泌:血糖急剧升高的5min内;

β细胞内储存的胰岛素快速释放入血;

持续5-10min后变成峰值的1/2;

慢速分泌:快速分泌结束后有逐渐↑,2-3h达稳定水平,持续较长时间;

对降低餐后血糖起关键作用;

机制:ATP/ADP;

葡萄糖经β细胞膜上的GLUT2转运入细胞→经胞内葡糖激酶GK磷酸化,形成葡糖-6-磷酸→进一步氧化→ATP↑,ATP/ADP↑→β细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭→K+外流↓→细胞去极化→膜上电压门控L型钙通道开放→Ca2+内流↑→刺激胰岛素分泌颗粒同细胞膜融合,并将胰岛素分泌到细胞外;

血中

氨基酸、

脂肪酸

水平

氨基酸:刺激作用最强的氨基酸:精氨酸、赖氨酸;

注意:血中氨基酸和葡萄糖,对胰岛素的分泌作用存在协同效应;

游离脂肪酸、酮体:↑→胰岛素分泌↑;

病态:长时间高血糖、高氨基酸、高血脂→持续刺激胰岛素分泌→β细胞功能衰竭→糖尿病;

激素

胰岛激素

旁分泌:胰高血糖素→直接作用于β细胞→胰岛素分泌↑;

→升高血糖的间接作用→胰岛素分泌↑;

生长抑素→胰岛素分泌↓;

多肽物质,如胰抑素、甘丙肽、神经肽Y等→胰岛素分泌↓;

垂体腺苷酸环化酶激活肽PACAP→胰岛素分泌↑;

自分泌:胰岛素对β表现进行负反馈调节;

胃肠激素

促胃液素、促胰液素、缩胆囊素等→升高血糖的间接作用→胰岛素分泌↑;

抑胃肽GIP→生理性调节→胰岛素分泌↑;

胃肠激素与胰岛素之间形成肠-胰岛素轴;

意义:通过前馈调节机制调节胰岛素分泌,即当食物还在肠道内消化时,胰岛素的分泌即已↑;

其他激素

生长激素、糖皮质激素、甲状腺激素→升高血糖的间接作用→胰岛素分泌↑;

故,长期、大量使用上述激素,可致β细胞功能衰竭而致糖尿病;

GHRH、TRH、CRH、胰高血糖样肽GLP、VIP→胰岛素分泌↑;

胰抑素、瘦素→胰岛素分泌↓;

神经

双重支配;

右侧迷走神经兴奋→Ach直接作用于β细胞膜上的M-R→胰岛素分泌↑;

→刺激胃肠激素的分泌→间接刺激胰岛素分泌↑;

交感神经兴奋→NE作用于β细胞膜上的α-R→胰岛素分泌↓;主要的;

β-R→胰岛素分泌↑;在α-R阻断情况下发生;

意义:正常情况下意义不大,主要是维持β细胞对葡萄糖的敏感性;

运动时,交感神经抑制胰岛素分泌,可防止低血糖;

血糖、氨基酸水平

血糖:最重要因素;

低血糖→胰高血糖素分泌↑;

意义:饥饿时胰高血糖素分泌↑,对于维持血糖稳态、保证脑的物质代谢、能力供应有重要意义;

氨基酸:

不同于葡萄糖,氨基酸对胰高血糖素、胰岛素的分泌均有刺激作用;

血氨基酸↑→胰岛素分泌↑→血糖↓;

→胰高血糖素分泌↑→血糖↑,防止发生低血糖;

即,

对胰岛素的影响:葡萄糖↑、氨基酸↑、脂肪酸↑;

对胰高血糖素的影响:葡萄糖↓、氨基酸↑;

激素

胰岛分泌的激素:旁分泌:

胰岛素、生长抑素→直接抑制胰高血糖素分泌;

胰岛素→降低血糖间接抑制胰高血糖素分泌;

胃肠激素:

缩胆囊素、促胃液素→胰高血糖素分泌↑;

促胰液素→胰高血糖素分泌↓;

即,

对胰岛素的影响:胰高血糖素↑;生长抑素↓;

对胰高血糖素的影响:胰岛素直接↓、间接↑;生长抑素↓;

对胰岛素的影响:促胃液素、缩胆囊素↑;促胰液素↑;抑胃肽↑;

对胰高血糖素的影响:促胃液素、缩胆囊素↑;促胰液素↓;

神经

双重支配:

迷走神经兴奋→α细胞上的β-R→胰高血糖素分泌↑;

交感神经兴奋→α细胞上的M-R→胰高血糖素分泌↓;

即,

对胰岛素的影响:交感神经α↓;迷走神经↑;

对胰高血糖素的影响:交感神经β↑;迷走神经↓;

肾上腺皮质、髓质:

皮质

髓质

分泌类固醇激素,是维持生命活动所必需的;

分泌CA类激素,与交感神经构成功能系统,在应急中发挥作用;

从外向内:球状带、束状带、网状带;

合成的激素,均是类固醇激素;

合成原料均是胆固醇;80%来自血中的LDL,少量来自皮质细胞内的乙酸合成;

皮质醇

醛固酮

大多与皮质类固醇结合球蛋白=皮质醇结合球蛋白CBG=皮质激素运载蛋白结合;

少量与白蛋白结合;

仅游离态的才可发挥作用;

主要与白蛋白结合;

60%结合态,40%游离态;

降解产物是17-羟类固醇化合物;可通过测定尿中的含量来反映皮质醇的分泌水平;

测定24h尿游离皮质醇的特异性、敏感性,均高于测定尿17-羟类固醇的;

作用机制

主要通过调节靶基因的转录而发挥生物效应;

基因效应:进入胞核,调节靶基因的转录、翻译;

非基因效应:与胞膜上的受体结合,通过第二信使产生快速的非基因效应;

肾上腺髓质与交感神经节后神经元同源,既属于自主性神经系统、又属于内分泌系统;故肾上腺髓质细胞在功能上,相当于无轴突的交感神经节后神经元;

分泌的激素,主要是E、NE(二者之比(4:1),还有少量DA;

由于这些细胞内的颗粒均嗜铬反应阳性,故称为嗜铬细胞;

血中的E主要来自肾上腺髓质,

血中NE主要来自肾上腺髓质、肾上腺素能神经纤维末梢;

球状带

束状带

网状带

肾上腺髓质嗜铬细胞

以醛固酮为代表的盐皮质激素MC;

以皮质醇为代表的糖皮质激素GC极少量雄激素

E、NE

肾上腺髓质素ADM

MC包括:

醛固酮(生物活性最强)、

11-去氧皮质酮、

11-去氧皮质醇;

靶器官:主要是肾脏;

肾上腺皮质分泌的GC中:

90%是皮质醇=氢化可的松(发挥主要作用),

10%是皮质酮;

束状带、网状带均可合成少量雄激素,可保持终生;

主要是脱氢表雄酮DEHA、雄烯二酮;

可在外周组织转化成活性较强的形式发挥效应;

肾上腺(皮质)功能初现:

男女两性,肾上腺雄激素在青春期前1-2y分泌↑;

可使生长迅速、促进外生殖器发育、第二性征出现;

肾上腺雄激素,

对成年男性:影响不明显;

对男童:可因分泌过多而引起性早熟;

对女性:是体内雄激素的主要来源;

与CGRP属于同一家族;

可由血管平滑肌、内皮细胞分泌;

血中的ADN主要源于血管平滑肌;

通过ADM受体、CGRP受体,使靶细胞内cAMP↑,而发挥作用;

作用方式:

远距分泌:

旁分泌:主要;直接调节血管平滑肌张力;

作用效果:

舒张血管、降低外周阻力、利尿、利钠;

I、醛固酮释放;

糖皮质激素vs盐皮质激素vs肾上腺髓质激素:

糖皮质激素

盐皮质激素

肾上腺髓质激素

生物学作用

物质代谢

总:显著升高血糖;

机制:减少组织对糖的利用、加速肝糖异生;

具体:

病态:肾上腺皮质功能亢进、大量使用糖皮质激素者→肾上腺糖尿病;

脂肪

总:提高四肢部分的脂肪酶活性,促进脂肪分解,血浆脂肪酸浓度↑、并向肝脏转移,增强脂肪酸的肝内氧化,利于肝糖原异生;

意义:利于机体在饥饿、其他应激情况下,细胞供能从糖代谢转为脂代谢;

注意:GC引起的高血糖,可继发引起胰岛素分泌↑,反而加强脂肪合成、增加脂肪沉积;

病态:肾上腺皮质功能亢进、大量使用糖皮质激素者→库欣综合征(满月脸、水牛背、向心性肥胖);

蛋白质

总:对肝内、肝外组织细胞的蛋白质代谢影响不同;

具体:肝外组织:抑制合成、加速分解,减少氨基酸转运入肌肉等肝外组织,为肝糖异生提供原料;

肝内:合成增加,血浆蛋白也可相应↑;

病态:GC过多→肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄;

应激反应

应激反应:

定义:机体遭受伤害性刺激时,腺垂体立即释放大量ACTH,并使GC快速大量分泌,引起机体发生非特异性的适应反应;

机制:ACTH、GC分泌迅速↑;

CA、催乳素、GH、VP、β-内啡肽、胰高血糖素、醛固酮等↑;交感神经活性↑;

组织器官活动

血细胞

增强骨髓造血能力→红细胞、血小板↑;

附着于血管壁、骨髓中的中性粒细胞进入循环→外周血中性粒细胞↑;

抑制淋巴细胞有丝分裂、促进凋亡、淋巴结和胸腺萎缩、脾中破坏淋巴细胞和嗜酸性粒细胞↑→淋巴细胞、嗜酸性粒细胞↓;故可用于治疗淋巴细胞性白血病;

病态:长期使用GC→容易感染;

应用:器官移植中可用于预防免疫排斥;

循环

系统

允许作用:即增加心肌、血管平滑肌对CA类的敏感性,上调其上肾上腺素能受体的表达、亲和力↑,心肌收缩力、血管紧张度↑,以维持血压;

移植PG合成,毛细血管通透性↓,减少血浆滤过,以维持循环血量;

病态:GC分泌不足者,在发生应激反应时,容易出现低血压性休克;

胃肠道

促进胃腺分泌盐酸、胃蛋白酶原;

提高胃腺细胞对迷走神经、促胃液素的反应性;

病态:长期大量使用GC,可诱发、加重消化性溃疡;

水盐

代谢

一定的醛固酮样作用:与醛固酮受体发生交叉反应,故又一定促进肾远曲小管、集合管的保钠排钾作用;很弱;

利用肾排水:降低入球小动脉的血流阻力、增加肾血流量、GFR;抑制抗利尿激素分泌;

病态:肾上腺皮质功能减弱→肾排水障碍,发生水中毒;

大量使用GC→小肠黏膜吸收钙↓、肾近端小管重吸收钙磷↓;

其他

促进胎儿肺泡发育、表面活性物质生成,防止新生儿呼吸窘迫综合征;

维持CNS正常兴奋性,改变行为、认知能力,影响脑发育;过量可造成失眠、激动、压抑、记忆力↓;

药理剂量(大剂量)GC,可抑制炎症反应、免疫反应,可抗炎抗毒抗过敏抗休克;

主要作用是保钠排钾;由于重吸收Na+↑,故H2O的重吸收也↑;

还可增强血管平滑肌对缩血管物质的敏感性;且此作用强于GC;

病态:

醛固酮↑→水钠潴留,高血钠、低血钾、碱中毒、顽固性高血压;

醛固酮↓→水钠排出过多,低血钠、高血钾、酸中毒、低血压;

E→α-R→PLC-IP3/DG-PKC通路;

NE→β-R→AC-cAMP-PKA通路;

对组织器官作用:见各章节;

物质代谢

如:骨骼肌运动↑时,

E可激活β2-R,加强肌糖原分解,为肌肉收缩提供能源;

必要时还可激活β3-R,促进脂肪分解,为持久的肌肉活动提供游离脂肪酸分解供能;

E可激活肝细胞α1-R,促进糖异生,维持血糖浓度;

还可通过作用于局部自主神经支配的α2-R,抑制胰岛素分泌,促进糖异生;

应急反应

肾上腺髓质嗜铬细胞,受交感神经胆碱能节前纤维的支配;

交感-肾上腺髓质系统;

应急反应:在紧急情况下,发生的交感-肾上腺髓质系统活动↑的适应性反应;

糖皮质激素

盐皮质激素

肾上腺髓质激素

分泌调节

分泌形式:基础分泌、应激分泌;二者均受到下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴的调节;

下丘脑

-腺垂体

-肾上腺

皮质轴

下丘脑室旁核分泌CRH、VP→垂体门脉→腺垂体ACTH细胞的CRH-R1、V3-R→腺垂体分泌ACTH↑→GC分泌↑;

ACTH:对维持肾上腺皮质正常结构、GC合成分泌有重要作用;

机制:促进肾上腺皮质细胞内核酸、蛋白质合成,刺激肾上腺皮质细胞分裂、增殖;

与肾上腺皮质细胞膜受体结合,通过AC-cAMP-PKA、PLC-IP3/DG-PKC通路,促进胆固醇的转化,进而增加皮质醇合成;

注意:对束状带、网状带的作用强度强;

注意:下丘脑CRH的分泌有昼夜节律性,即清晨觉醒前max、后逐渐↓、午夜min、后逐渐↑;

故ACTH、GC的分泌量也存在日周期波动;

反馈

长反馈:血中GC↑→反馈抑制ACTH细胞、CRH细胞;且ACTH细胞对CRH敏感性↓;

短反馈:腺垂体ACTH↑→反馈抑制下丘脑CRH细胞活动;

超短反馈:下丘脑CRH↑→反馈抑制自身活动;

病态:长期、大剂量用GC→通过长反馈抑制下丘脑CRH神经元、腺垂体ACTH细胞→CRH、ACTH↓→肾上腺束状带、网状带萎缩;

若再突然停药→体内GC突然↓→急性肾上腺皮质功能↓;

应激性

应激源作用于机体→下丘脑CRH细胞分泌↑→ACTH↑→GC↑;

应激时,由CNS通过增强CRH-ACTH-GC系统的活动,时ACTH、GC↑,且完全不受上述轴系负反馈影响;应激时ACTH分泌的↑,几乎全部受控于下丘脑室旁核释放的CRH;

RAS:

AngII可通过Gq通路,促进球状带细胞生长、通过醛固酮合酶活性,从而促进醛固酮合成、分泌;

血K+、Na+:

血K+↑、血Na+↓→醛固酮分泌↑;

应激:

生理下,

ACTH对醛固酮的分泌物明显影响;但ACTH的缺乏会显著减少醛固酮分泌;

应激时,

ACTH可促进醛固酮分泌;

交感

神经

交感神经节前纤维,直接支配肾上腺髓质嗜铬细胞;

交感兴奋→Ach→嗜铬细胞膜上的N1-R

→肾上腺髓质激素分泌↑;

→靶细胞CA合成酶系活性↑、CA合成↑;

ACTH

GC

ACTH:直接、间接(通过引起GC分泌),提高嗜铬细胞内CA合成酶系活性;

摘除垂体:肾上腺髓质中的酪氨酸羟化酶、多巴胺β-羟化酶、苯乙醇胺氮位甲基转移酶PNMT活性均↓;

补充ACTH:三者活性均恢复;

补充GC:仅使后两者活性恢复;

自身

反馈

肾上腺髓质嗜铬细胞中的NE、DA增多到一定水平→负反馈抑制酪氨酸羟化酶活性;

E合成增多到一定程度→负反馈抑制PNMT活性;

反之亦然;

其他

机体代谢:低血糖→嗜铬细胞分泌E、NE↑→糖原分解↑;

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