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内分泌学与内分泌激素相关介绍

日期:2008-10-30 11:01:42     来源:
 

     内分泌学是研究激素及其相关物质对生命活动进行联系和调控的生物医学。人类对内分泌   学认识的历史十分久远,随着现代医学研究的飞速发展,内分泌系统与神经系统、免疫系统的  联系日益紧密,构成神经、内分泌、免疫网络,调控生物整体功能,以保持机体代谢稳定,脏 器功能协调,促进人体生长发育、性成熟和生殖等生命过程。有关内分泌激素及其相关物质的 研究已深入到分子生物学水平,随着新激素的不断发现,相关概念发生了很大的改变,促进了内分泌学的迅速发展。
    传统的观念认为内分泌激素(hormone)是由内分泌器官产生,释放人血循环,转运到靶 器官或组织发挥一定效应的微量化学物质。这些物质实际上起着化学信使的作用,除经典激素  外,象细胞因子、生长因子、神经递质、神经肽等重要的化学信使都可纳入广义激素的范畴。
    实际上,广义的激素是由一系列高度分化的内分泌细胞所合成和分泌的化学信使,是一种参与  细胞内外联系的内源性信息分子和调控分子,进入血液或细胞间传递信息。
    多数内分泌细胞聚集形成经典的内分泌腺体,如脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上  腺和性腺等,共同组成传统的内分泌系统。除此以外,有一些非经典内分泌器官(如心血管、  肝、胃肠道、皮肤、免疫等组织器官)亦具有内分泌功能。产生促胸腺生成素、胃泌素、促胰  液素、促红细胞生成素、肾素—血管紧张素等激素的分泌细胞分散于相应的器官;分泌前列腺  素以及胰岛素样生长因子、表皮生长因子、神经生长因子、血小板源性生长因子等各种生长因  子的细胞则广泛分布于全身组织中,还有一些具有内分泌功能的神经细胞集中于下丘脑的视上 核、室旁核、腹正中核及附近区域,其分泌的肽类激素亦称神经激素,可直接作用于相应的靶  器官或靶细胞,也可通过垂体分泌间接调控机体的生理代谢过程。
    在经典内分泌学里,内分泌细胞及分泌的激素是特异性的,即一种内分泌细胞只产生一种 激素,一种激素也只由一种内分泌细胞产生。新的研究结果则表明一种内分泌细胞可产生几种  激素,而同一种激素也可由不同部位的内分泌细胞产生。譬如,同一种垂体细胞可产生促黄体  素(LH)和促滤泡素(FSH);而生长抑素既可由下丘脑神经元产生,也可由甲状腺C细胞、 胰岛D细胞及中枢和外周神经的许多神经元产生。同时一个基因只对应于一种肽类激素的概 念也已改变,某些肽类激素的基因由于不同启动子的作用,其转录本的大小不一,使最后的蛋白质产物也不一样。此外,初级转录本还由于“选择性剪接”现象产生不同的蛋白产物。
    在激素概念演化的同时,对其分泌方式的认识也在不断更新。经典的内分泌(endocrine) 概念是相对于外分泌(exocrine)而言的,指激素释放人血循环,并转运至相应的靶细胞发挥 其生物学效应,而不是像外分泌样释放至体外或体腔中。广义的概念则认为激素既能以传统的 内分泌方式起作用,也有由细胞分泌后直接弥散到临近细胞的邻(或旁)分泌(paracrine)方式或对分泌细胞自身发挥效应的自分泌(autocrine)方式。此外还有并列分泌(juxtacrine)、腔分泌(solinocrine)、胞内分泌(intracrine)、神经分泌(neurocrine)和神经内分泌(neuroendocrine)等方式发挥作用。一种激素还可以几种方式起作用。各种激素在下丘脑—垂体—靶腺轴的各种反馈机制及其相互之间的调节作用下处于动态平衡,维持正常的生理状态。
    激素按其化学本质可分为两大类:蛋白质(肽)类与非蛋白质类。蛋白质类包括了蛋白、肽和多肽类激素,如胰岛素、胃泌素、甲状旁腺素和降钙素等。而非蛋白质类则包括类固醇激素(如孕酮、雌二醇、皮质类固醇、维生素D等)、氨基酸衍生物(如色氨酸衍生物:5—羟  色胺、褪黑素等,酪氨酸衍生物:多巴胺、肾上腺素、甲状腺素等)和脂肪酸衍生物(如前列  腺素、血栓素等)。
    各类激素传递信息的方式不尽相同,按其作用的受体又可分为膜受体激素和核受体激素。 蛋白质(肽)类激素大都为作用于膜受体的激素,其受体位于膜上,为亲水性激素,不能自由 透过脂性细胞膜,本身作为第一信使,需要和细胞膜上的受体结合,形成“配体—受体复合 物”得以使信息传递至细胞内,进而激活细胞内的第二信使系统。
    80%的蛋白(肽)激素和细胞功能调控因子通过位于细胞质膜胞浆面上的G—结合蛋白
    (guanosinenucleotide—bindingprotein)发挥作用,G—结合蛋白是一组由α、β、γ三个亚单位组成的异源三聚体化合物,各种G—结合蛋白的α亚单位不同,可分为刺激性G蛋白(Cs蛋   白)和抑制性G蛋白(Gi蛋白)。当α亚单位被配体—受体复合物激活后即作用于第二信使系统刺激(Gs蛋白)或抑制(Gi蛋白)靶细胞功能。主要的第二信使有:①腺苷酸环化酶和   cAMP;②环鸟苷磷酸特异性磷酸二酯酶;③磷酸酰肌醇和磷脂酶C;④花生四烯酸和磷脂酶
    A2;⑤钾和钙离子通道等。这些第二信使之间相互作用和依赖,完成细胞信息的调控。 另一些蛋白(肽)激素(如胰岛素、生长激素、泌乳素、促红细胞生成素、瘦素等)在与 受体结合后即可激活内源性酪氨酸蛋白激酶(PTK),使胞内磷酸酯酶和蛋白激酶等磷酸化, 过一系列酶促反应最后使细胞发生功能性应答。
    非蛋白质类激素大都为作用于核受体的激素,其受体位于细胞内,为脂溶性的小分子化合  物,属脂溶性激素,可以自由穿透胞膜及核膜,并识别和结合细胞核或细胞浆内相应受体上的 专一DNA序列,如高度保守的“锌指结构”(由4个半胱氨酸残基、锌离子和12—13个氨基 酸构成的环状结构)、激素效应元件(hormoneresponseelement,HRE)等,诱导靶基因转录活性,完成配体—受体复合物的二聚化、磷酸化等,以此调节靶基因的表达与转录,改变细胞功能。
    内分泌激素结构和功能的异常均可造成内分泌疾病,其病因和其他系统疾病一样,主要有  遗传因素及环境因素。主要由遗传因素决定者,是指起因于基因突变的单基因病,如肽类激素 基因突变、激素膜受体基因突变、激素核受体基因突变、合成激素所需酶基因突变等。
    许多环境因素也可引起内分泌疾病,如生态环境中碘缺乏导致的地方性甲状腺肿及甲状腺  功能减低症,经济发达地区高热量饮食导致的肥胖症,还有感染也可引起多种内分泌疾病。此  外还有一些是遗传因素和环境因素共同作用下引起的内分泌疾病,如糖尿病等。这类环境因素所致的内分泌疾病也常有遗传学背景,但非单基因,而是多基因(包括多态性)异常之故。  由于内分泌功能与生长发育密切相关,其功能障碍常导致生长障碍、性分化和激素功能异 常,严重影响其智能和体格发育,若不早期诊治,易造成残疾甚至夭折。 
    近年来,激素测定技术快速发展和影像学检查的不断更新,如放射免疫分析法(RIA)、免疫放射法RMA)、放射受体分析法(RRA)、酶联免疫吸附法(ELISA)、荧光免疫法(FIA)和化学发光免疫法等各种精确的结合测定法的广泛应用,一系列具有临床诊断价值的动态试验(兴奋或抑制)方法的建立和完善,极大地提高了内分泌疾病的临床诊断水平。目前随着细胞分子生物学分析技术的深入发展和临床应用,正不断更新儿科内分泌学的理论概念,开拓新的研究领域。



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