肾上腺皮质激素分泌失常.ppt

第七章 激 素 （Hormone）,本 章 内 容,激素的概念、分类及作用特点 激素的作用机制,一、激素的概念及特点,激素（Hormone）：是生物体内特定细胞产生的对某些靶细胞具有特殊刺激作用的微量物质，在机体的代谢过程或生理过程起调控作用。 激素具有以下特点：1）含量少，在生物体某特定组织细胞产生；2）通过体液的运输被输送到其他组织中发挥作用；3）作用很大，效率高。 激素的功能：调节代谢途径；促进细胞和组织的生长；控制和调节组织器官的生理功能等。,人体内分泌腺,在动物体内，有些能够分泌激素的特殊分化细胞集中在一起构成内分泌腺；有些细胞则分散存在；有些细胞兼具其他功能。,激素被分泌后，可以三种不同的方式作用于靶细胞： 自分泌（autocrine)：激素分泌释放后仍作用于自身细胞，其传递介质为胞液，如癌蛋白； 旁分泌(paracrine)：激素分泌释放后作用于邻近的靶细胞，其传递介质为细胞间液，如前列腺素。 内分泌(endocrine)：激素分泌后作用较远的靶细胞，其传递介质为血液，如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。,激素的作用方式：,人体内分泌腺和靶组织的主要调节关系,二、激素的分类,在生物激素中，动物激素最为重要。植物激素主要为植物生长调节剂，包括植物生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。 根据激素的化学结构和调控功能，一般可以分为三类 （1）含氮激素，包括蛋白质激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素等，如胰岛素、下丘脑激素、垂体激素、甲状旁腺素、胃肠激素、降钙素等；甲状腺激素，儿茶酚胺类激素等； （2）类固醇激素，性腺和肾上腺皮质分泌的激素大多数是类固醇激素。 （3）脂肪酸衍生物激素,主要由生殖系统及其它组织分泌产生，如前列腺素。 P289，表77，人体及动物激素。,（一）、含氮激素,1氨基酸衍生物激素,（1）甲状腺激素,甲状腺是吸收碘能力最强的组织，所分泌的激素主要是甲状腺素（T4）和少量的三碘甲腺原氨酸（T3）。,天然的甲状腺素是酪氨酸的衍生物，均为L-构型。 在甲状腺素的合成中，碘化过程发生在甲状腺球蛋白分子中的酪氨酸残基。,生理功能,主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢；促进机体的生长发育和组织分化；对中枢神经系统、循环系统、造血过程、肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用。 幼年动物若甲状腺机能减退或切除甲状腺时，将引起发育迟缓，身材矮小，行动呆笨而缓慢，即呆小症。 成年动物甲状腺机能减退时，出现厚皮病，心博减慢，基础代谢降低，性机能低下。 甲状腺机能亢进，动物眼球突出，心跳加快，基础代谢增高，消瘦，神经系统兴奋性提高，表现为神经过敏等。,肾上腺分为髓质和皮质两部分。髓质分泌肾上腺素和少量去甲肾上腺素，是酪氨酸的衍生物，是交感神经末梢的化学介质。,(2)肾上腺素,肾上腺素主要是调节糖代谢, 促进肝糖原和肌糖原的分解，增加血糖和血中的乳酸含量。 肾上腺素具有与交感神经兴奋相似的作用，使血管收缩，心脏活动加强，血压升高，临床上被用来作为升压药物，起抗休克作用。,功 能,由脑垂体、下丘脑、胰腺、甲状旁腺、胃肠粘膜以及胸腺等分泌的激素属于多肽或蛋白质激素，具有多种功能。,2. 多肽及蛋白质激素,(1) 脑垂体激素,脑垂体在神经系统控制下，调节体内各种内分泌腺。 生长激素（GH） 促甲状腺激素（TSH） 促肾上腺皮质激素（ACTH） 催乳激素（LTH） 促卵泡激素（FSH） 促黄体生成激素（LH） 促黑素细胞激素（MSH） 催产素、加压素 垂体前叶和中叶能够合成激素，后叶只能存储和分泌激素。后叶所分泌的激素由下丘脑合成。,下丘脑所分泌的激素主要包括一些释放激素（或释放因子）和释放抑制激素。 下丘脑激素经垂体门静脉到达脑垂体，并作用于垂体细胞，起调控作用。,（2）下丘脑激素,促甲状腺素释放因子（TRF） 促肾上腺皮质激素释放因子（CRF） 促卵泡素释放因子（FRF） 促黄体生成素释放因子（LRF） 生长素释放因子（GRF），生长素释放抑制因子（GRIF） 促黑色细胞激素释放因子（MRF），促黑色细胞激素释放抑制因子（MRIF） 催乳素释放因子（PRF），催乳素释放抑制因子（PRIF）,（3）胰岛激素,胰岛是胰脏的内分泌组织。人的胰岛主要由、 和 三种细胞组成。-细胞分泌胰高血糖素，-细胞分泌胰岛素。,胰岛素,由胰岛-细胞分泌的一种含有51个氨基酸残基的蛋白质激素，由两条多肽链组成。 生理功能主要是促进细胞摄取葡萄糖；促进肝糖原和肌糖原的合成；抑制肝糖原的分解。降低血糖浓度。,胰高血糖素为胰岛的-细胞分泌的多肽激素，由29个氨基酸组成。 胰高血糖素主要是促进肝糖原分解，使血糖升高。其作用原理是激活肝细胞中的腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，从而提高磷酸化酶活性，促进肝糖原分解。,胰高血糖素,甲状旁腺主要分泌甲状旁腺素（PTH）和降钙素（CT），它们都是多肽激素。 二者的生理作用相反，PTH可以升高血钙，而CT则可以降低血钙，都是调节钙磷代谢的激素。,（4）甲状旁腺激素,类固醇激素是一类脂溶性激素，在结构上都是环戊烷多氢菲衍生物。 分为肾上腺皮质激素和性激素两类。,（二）、类固醇激素,（1）肾上腺皮质激素,从肾上腺皮质提取液中分离的类固醇化合物有30余种。肾上腺皮质激素分泌失常，将引起糖代谢及无机盐代谢紊乱而出现病症。,调节糖代谢：抑制糖的氧化，使血糖升高；促进蛋白质转化为糖。具有这种功能的包括皮质酮、11-脱氢皮质酮、17-羟皮质酮（皮质醇、氢化可的松）和17-羟-11-脱氢皮质酮（可的松）。这类激素还具有良好的抗炎，抗过敏，利尿作用，是常用的激素药物。,糖皮质激素,调节水盐代谢：促使体内保留钠离子及排出过多的钾离子，调节水盐代谢。这类激素包括醛固酮、17-羟-11-脱氧皮质酮和11-脱氧皮质酮。,盐皮质激素,性激素属于类固醇类激素，可分为雄性激素（睾酮）和雌性激素（雌二醇、孕酮）两类。它们与动物的性别及第二性征的发育有关。 性激素的分泌受垂体的促性腺激素调节。,（2）性激素,（三）、脂肪酸衍生物激素,前列腺素（简称PG）是一类具有生理活性物质的总称，现在已发现有几十种，广泛存在于生殖系统和其它组织中，通过对激素的调节起作用。 前列腺素的基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪酸侧链的二十碳脂肪酸。主要有E、F、A、B等四类。 所有的前列腺素在侧链C-13和C-14之间有双键，C-15含有一个羟基。,前列腺素,E型：C-9为酮基、C-11含有羟基。 F型：C-9和C-11均含有羟基。 A型：C-9为酮基、C-10和C-11之间有双键。 B型：C-9为酮基，C-8和C-12之间有双键。,功 能,前列腺素具有复杂的生理功能，不同结构的前列腺素，功能不相同。 前列腺素对生殖、心血管、呼吸、消化和神经系统等都有显著影响作用。 例如，能使子宫及输卵管收缩，使血管扩张或收缩，可抑制胃酸分泌等。 人体前列腺素的产生和分泌异常是导致许多疾病的重要原因。,激素的分类和典型激素的功能,三、激素的作用机制,对于多细胞生物，为了协调和配合各组织细胞之间的功能活动，需要对各组织细胞的物质代谢或生理活动进行调节。 细胞信息的传递是由许多不同的信息物质所组成的信息传递链来完成的细胞信号转导系统。（P301表711）,信息传递途径,凡是由细胞分泌的、能够调节特定靶细胞生理活动的化学物质都称为细胞间信息物质或第一信使。包括：激素、细胞因子、神经递质。 存在于细胞内，能够传递特定调控信号的化学物质称为细胞内信息物质。包括：第二信使、信号蛋白、信号酶。,第二信使：在细胞内传递信息的小分子化学物质。 环核苷酸类：如cAMP和cGMP；脂类衍生物：如甘油二酯（DAG），神经酰胺，花生四烯酸；糖类衍生物：如1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）；无机物：如Ca2+、NO。 信号蛋白：细胞膜上或细胞内能够传递特定信号的蛋白质分子，常与其他蛋白质或酶构成复合体以传递信息。如G蛋白（Gs、Gi、ras）；连接蛋白；GTPase激活蛋白（GAP）等。 信号酶：细胞内能够传递特定调控信号的酶蛋白分子，如各种蛋白激酶，如PKA、PKC、PKG。,受体(receptor)：是指存在于靶细胞膜上或细胞内的一类特殊蛋白质分子，能识别特异性的配体并与之结合，产生各种生理效应。 细胞膜受体：是细胞膜上的结构成分，一般是糖蛋白、脂蛋白或糖脂蛋白。包括：多肽及蛋白质类激素、儿茶酚胺类激素、前列腺素、细胞因子等受体。 细胞内受体：位于细胞液或细胞核内，通常为单纯蛋白质。主要包括类固醇激素受体，维生素D3受体、甲状腺激素受体。,烟碱样乙酰胆碱受体的分子结构,G蛋白偶联型受体的分子结构,与酪氨酸蛋白激酶偶连的受体,转录调控型受体,雌激素受体,1组成： （1）第一信使： 主要有儿茶酚胺类激素、胰高血糖素、脑垂体激素、下丘脑激素、甲状旁腺素、降钙素、肾上腺素等。 （2）受体： 属于G蛋白偶联型膜受体。 （3）G蛋白： 位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，是由，三种亚基构成的三聚体，亚基具有GTPase活性。G蛋白有两种构象，一种以三聚体存在并与GDP结合，为非活化型；另一种是亚基与GTP结合并导致二聚体的脱落，此型为活化型。 G蛋白主要有激活型的Gs、抑制型的Gi、磷脂酶C型的Gp等。,（一）、cAMP-蛋白激酶A途径：,G蛋白分子结构,（4）腺苷酸环化酶（AC）： 存在于细胞膜上，可接受G蛋白的信号而被激活，催化ATP转化为cAMP，导致细胞内cAMP浓度升高。 （5）第二信使： cAMP，可被磷酸二酯酶（PDE）降解为AMP而失活。 （6）蛋白激酶A（PKA）： 由四个亚基构成的寡聚体，两个催化亚基，两个调节亚基。当调节亚基与cAMP结合后发生变构（每一调节亚基可结合两分子cAMP），与催化亚基解聚，从而激活催化亚基。 PKA可促使多种酶或蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基的磷酸化，从而改变酶的催化活性或蛋白质的生理功能。,2信号传递过程： P297 图76,（二）、IP3，Ca2+-CaM激酶途径：,1组成： （1）第一信使： 激素：儿茶酚胺、血管紧张素、抗利尿激素、生长激素等。生长因子：血小板衍生生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、集落刺激因子（CSF）、胰岛素样生长因子（IGF）等。神经递质：乙酰胆碱、5-羟色胺等。 （2）受体：为G蛋白偶联型受体， （3）G蛋白：由，三种亚基构成的三聚体，为Gp型，其激活机制与前述G蛋白相同。,（4）磷脂酶C： 通过Gp蛋白介导激活PLC后，催化膜上的磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸（PIP2）水解成为二脂酰甘油（DAG）及1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）。,（5）第二信使： IP3，产生的IP3可被磷酸酶水解去磷酸而产生肌醇，失去其传递信号的作用。DAG，由DAG-蛋白激酶C途径传递信号。Ca2+也可看作是第二信使。 （6）IP3受体： 存在于内质网膜表面，为四聚体，其亚基的羧基端部分构成钙通道。与IP3结合后变构，钙通道开放，贮存于内质网中的Ca2+释放进入胞液，胞液中Ca2+浓度升高。,（7）钙调蛋白（calmodulin，CaM）：是一种分子量为17kd，耐热、耐酸的酸性蛋白质（pI4.0），由148个氨基酸残基构成，分子量为16700。 CaM可结合靶酶，也可结合四分子的Ca2+。当其与Ca2+结合后，可发生变构，从而激活依赖Ca2+/CaM的蛋白激酶。（P576） （8）依赖Ca2+/CaM的蛋白激酶（CaM激酶）：这是一种作用底物非常广泛的蛋白激酶，通过对酶或蛋白质的磷酸化修饰，产生相应的调节作用。,2信号传递过程：（P300 图710）,1组成： （1）第一信使：与IP3，Ca2+-CaM激酶途径相似。 （2）G蛋白：为Gp型和另一种G蛋白。 （3）磷脂酶C（PLC）和磷脂酶D（PLD）：PLC已如前述。PLD是存在于细胞膜上的另一种磷脂酶。在Ca2+的存在下，可将磷脂酰胆碱水解成为磷脂酸（PA），PA可进一步在磷脂酸磷酸水解酶（PAP）的催化下水解生成DAG，是DAG的另一生成途径。 （4）蛋白激酶C：存在于胞液中，催化蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，需在Ca2+，DAG和磷脂酰丝氨酸存在下被激活。结构上分为调节域和催化域，前者结合DAG，后者催化底物磷酸化。,（三）、DAG-蛋白激酶C途径：,2信号传递过程：,胰岛素和大部分的生长因子、癌基因蛋白等经此途径传递信号。（p301图7-11） 胰岛素受体由两个相同的突出质膜外表面的亚基和两个跨膜的亚基组成，链含有胰岛素结合功能域，而链含有酪氨酸激酶功能域。 胰岛素结合链，激活链的酪氨酸激酶活性。激活后的酪氨酸激酶首先对受体本身链上处于活性部位的酪氨酸残基磷酸化，这种自动磷酸化作用激活的酶再使得其它膜上或细胞质中的蛋白质磷酸化，改变了对细胞内功能至关重要的一个或几个酶的活性，调节细胞生长与调亡 。,（四）、受体-酪氨酸蛋白激酶途径：,（五）脂溶性激素的信号传递途径,1组成： （1）第一信使： 类固醇激素：包括糖皮质激素、雌激素、孕激素、雄激素、盐皮质激素等。1,25-(OH)2D3。甲状腺激素 （2）受体： 存在于细胞液或细胞核内，通常为单纯蛋白质，是DNA结合蛋白，包括高度可变区、DNA结合区、激素结合区等。,2信号传递过程：（P299 图79）,本 章 小 节,激素的概念、分类、化学本质、作用特点、主要的生理效应：激素是引起生物机体特定作用部位产生特殊生理效应的微量物质，是生物体内的信息分子。分为水溶性激素和脂溶性激素，水溶性激素从化学本质上包括蛋白质、多肽类激素、氨基酸衍生物激素；脂溶性激素包括固醇类激素、脂肪酸衍生物激素。激素是通过细胞信号传递途径而发挥作用的，具有级联放大效应，其作用具有组织特异