内分泌学基础.ppt

第二章第二章 内分泌学基础内分泌学基础 第一节第一节 基本概念基本概念 一、激素和内分泌概念一、激素和内分泌概念 人和动物体内有许多特异性的腺体和细人和动物体内有许多特异性的腺体和细 胞，它们能分泌一种或多种化学物质进入血液循胞，它们能分泌一种或多种化学物质进入血液循 环。这些化学物质经血流转运到身体的特定器官环。这些化学物质经血流转运到身体的特定器官.组织和细胞而发挥作用，产生效应，从而精确的组织和细胞而发挥作用，产生效应，从而精确的 调节机体的新陈代谢活动。由于这些腺体和细胞调节机体的新陈代谢活动。由于这些腺体和细胞 的分泌方式是把化学物质直接释放进入血液循的分泌方式是把化学物质直接释放进入血液循 环，而并不象一般消化腺那样经过导管分泌到消环，而并不象一般消化腺那样经过导管分泌到消 化管的管腔内，所以把这种分泌方式称为“内分化管的管腔内，所以把这种分泌方式称为“内分 泌”（泌”（endocrineendocrine）；它们释放的化学物质称为）；它们释放的化学物质称为“激素”“激素”（hormone），是一类化学信息分子；激素作用），是一类化学信息分子；激素作用 的特定部位称为“靶”（的特定部位称为“靶”（target），包括靶器官、），包括靶器官、靶组织和靶细胞。内分泌系统是指分散在体内各靶组织和靶细胞。内分泌系统是指分散在体内各 个部位的内分泌腺体和细胞的总称。（图个部位的内分泌腺体和细胞的总称。（图2-1）内分泌的基本概念可用下列模式表示内分泌的基本概念可用下列模式表示 H E T 血液 E为具有内分泌功能的器官、组织和细胞；为具有内分泌功能的器官、组织和细胞；T为为 激素的靶器官、靶组织和靶细胞；激素的靶器官、靶组织和靶细胞；H为激素。整为激素。整 个作用模式为一个动态过程，包括三个步骤：个作用模式为一个动态过程，包括三个步骤：E分泌分泌H；H进入血液后与蛋白质结合、变进入血液后与蛋白质结合、变 化和转运；化和转运；H随血液到达随血液到达T后产生生理效应。后产生生理效应。二、激素的分类二、激素的分类 根据化学性质可以把目前所发现的几十种激根据化学性质可以把目前所发现的几十种激 素划分为三大类：素划分为三大类：（1）蛋白质与多肽激素）蛋白质与多肽激素 这类激素种类最多，这类激素种类最多，分子结构变化很大，肽链小到由分子结构变化很大，肽链小到由3个氨基酸组成个氨基酸组成 的促甲状腺素释放激素，大到由的促甲状腺素释放激素，大到由198个氨基酸组个氨基酸组 成的促乳素。同一种激素在不同物种中其结构成的促乳素。同一种激素在不同物种中其结构 有程度不同的差异，而这些差异多发生在分子有程度不同的差异，而这些差异多发生在分子的非活性区域。这是蛋白质激素的特点之一。的非活性区域。这是蛋白质激素的特点之一。（2）氨基酸衍生物激素）氨基酸衍生物激素 这类激素分别由两种氨这类激素分别由两种氨 基酸生成，一种是色氨酸，它转变成褪黑素和基酸生成，一种是色氨酸，它转变成褪黑素和5-羟色氨；另一种是酪氨酸，它是甲状腺素和儿茶羟色氨；另一种是酪氨酸，它是甲状腺素和儿茶 酚胺的来源。酚胺的来源。（3）脂类激素）脂类激素 包括两类，一类是类固醇激素，包括两类，一类是类固醇激素，其基本结构为环戊烷多氢菲；另一类是前列腺素其基本结构为环戊烷多氢菲；另一类是前列腺素,它是部分环化的二十碳不饱和脂肪酸它是部分环化的二十碳不饱和脂肪酸。三、激素作用的特点三、激素作用的特点 作为化学信息分子，激素调控着多种生理功作为化学信息分子，激素调控着多种生理功 能。表能。表2.1是人类激素的主要功能和激素过量及缺是人类激素的主要功能和激素过量及缺 乏导致的主要疾病。激素虽然种类繁多，化学结乏导致的主要疾病。激素虽然种类繁多，化学结 构各异，同其他化学信息分子如酶、变构蛋白、构各异，同其他化学信息分子如酶、变构蛋白、DNA等比较，等比较，激素作用具有一些共同的特点激素作用具有一些共同的特点：（1）激素是一种生理调节剂）激素是一种生理调节剂 激素参与细胞的激素参与细胞的功能活动主要是增强或者减弱细胞内新陈代谢功能活动主要是增强或者减弱细胞内新陈代谢 的理化过程，并不提供任何营养和能量。但激素的理化过程，并不提供任何营养和能量。但激素 过量或不足都会对机体产生有害作用。过量或不足都会对机体产生有害作用。（2）激素作用有特异性）激素作用有特异性 激素随血流遍布全身，激素随血流遍布全身，与体内各种组织细胞有广泛接触，但是一种激素与体内各种组织细胞有广泛接触，但是一种激素 只对他自己的靶细胞有作用。各种靶细胞之所以只对他自己的靶细胞有作用。各种靶细胞之所以 能识别特异的激素信息，是因为靶细胞的细胞膜能识别特异的激素信息，是因为靶细胞的细胞膜 表面或者胞浆内存在着能与该激素发生特异性结表面或者胞浆内存在着能与该激素发生特异性结 合的受体（合的受体（receptor）。激素与受体结合和相互）。激素与受体结合和相互 作用的特异性是内分泌系统能进行调节功能的作用的特异性是内分泌系统能进行调节功能的 一个重要因素。一个重要因素。（3）激素的放大作用）激素的放大作用 激素在血液中的生理浓度激素在血液中的生理浓度 很低，一般都在很低，一般都在ng/100mL，甚至，甚至pg/100mL数量数量 级。这样微小的数量之所以能产生显著的生物效级。这样微小的数量之所以能产生显著的生物效 应是由于激素信号逐级放大的结果。应是由于激素信号逐级放大的结果。（4）激素作用的相关性）激素作用的相关性 不同的激素虽然有不同不同的激素虽然有不同 的的 生理效应，但其作用并不是孤立的，而是彼生理效应，但其作用并不是孤立的，而是彼 此之间相互联系，相互影响的，激素作用的相关此之间相互联系，相互影响的，激素作用的相关 性有以下几种形式性有以下几种形式协同作用（协同作用（synergistic action）、）、拮抗作用（拮抗作用（antagonistic action）、允许作用）、允许作用（permission action）、反馈作用（）、反馈作用（feed back）和竞争作用（和竞争作用（competitive binding）。）。5）激素分泌的节律性）激素分泌的节律性 在正常生理情况下，激在正常生理情况下，激 素是定时分泌的，并且出现周期性变化，称为生素是定时分泌的，并且出现周期性变化，称为生 物节律或生物钟，可分日节律、月节律、季节律物节律或生物钟，可分日节律、月节律、季节律 和年节律。和年节律。激素的允许作用是指：有些激素并不能激素的允许作用是指：有些激素并不能直接作用于器官、组织或细胞而产生生理作直接作用于器官、组织或细胞而产生生理作用，但是他的存在却为另一种激素的生理学用，但是他的存在却为另一种激素的生理学效应创造了条件（即对另一激素起支持作效应创造了条件（即对另一激素起支持作用），这种现象称为激素的允许作用。用），这种现象称为激素的允许作用。例如糖皮质激素本身对血管平滑肌没有收例如糖皮质激素本身对血管平滑肌没有收缩作用，但是只有在糖皮质激素存在的情况缩作用，但是只有在糖皮质激素存在的情况下，儿茶酚胺才能发挥它对心血管的作用；下，儿茶酚胺才能发挥它对心血管的作用；孕激素的生物作用需要雌激素的存在等。孕激素的生物作用需要雌激素的存在等。（6）激素的调节）激素的调节 激素的分泌受神经和体液因素激素的分泌受神经和体液因素 调节，主要包括神经性调节和反馈性调节两种主调节，主要包括神经性调节和反馈性调节两种主 要调节方式，此外内分泌腺本身也有一定自身调要调节方式，此外内分泌腺本身也有一定自身调 节的能力。这种调节灵敏度和调节幅度都较小，节的能力。这种调节灵敏度和调节幅度都较小，但作为上述两种调节的辅助仍有一定的生理意义但作为上述两种调节的辅助仍有一定的生理意义.四、性激素四、性激素 类固醇激素（或甾体激素）有性激素和肾上腺类固醇激素（或甾体激素）有性激素和肾上腺 皮质激素。皮质激素。在性激素中，在性激素中，包括以包括以18个碳原子雌烃为个碳原子雌烃为 基本结构构型的类固醇激素（图基本结构构型的类固醇激素（图2.2），主要有雌），主要有雌 二醇、雌三醇、雌酮及人工合成的炔雌醇、乙烯二醇、雌三醇、雌酮及人工合成的炔雌醇、乙烯 雌酚等。其次是以雌酚等。其次是以19个碳原子雄烃为基本结构构个碳原子雄烃为基本结构构 型的类固醇（图型的类固醇（图2.3），主要有雄酮、睾丸酮、异），主要有雄酮、睾丸酮、异 雄酮、脱氢异雄酮及人工合成甲基睾丸酮等。还雄酮、脱氢异雄酮及人工合成甲基睾丸酮等。还 有以有以21个碳原子孕烃为基本结构构型的类固醇激个碳原子孕烃为基本结构构型的类固醇激 素（图素（图2.4），主要包括孕激素中的孕酮、孕二醇），主要包括孕激素中的孕酮、孕二醇 及人工合成的口服避孕药如炔诺酮。及人工合成的口服避孕药如炔诺酮。由图不难看出，在类固醇激素碳环的基本结由图不难看出，在类固醇激素碳环的基本结构构 17位处（位处（C17）有一个羰基或羟基，或一个被取代）有一个羰基或羟基，或一个被取代 的二碳支链；的二碳支链；3位处（位处（C3）都有羟基或羰基，）都有羟基或羰基，A环环 上有一个不饱和羰基，若被饱和，生理活性完全上有一个不饱和羰基，若被饱和，生理活性完全消失。这是激素在体内失去活性的一般机制。消失。这是激素在体内失去活性的一般机制。被还原的激素，被还原的激素，3位和位和5位的碳原子变成不对称碳位的碳原子变成不对称碳,因此，每种激素都有四种完全被还原的几何异构因此，每种激素都有四种完全被还原的几何异构 体。羰基经过还原（氧化）后变成羟基，羟基能体。羰基经过还原（氧化）后变成羟基，羟基能 以以C10的甲基为定位而排列成顺式和反式两种。的甲基为定位而排列成顺式和反式两种。雌激素是由卵巢的卵泡和黄体分泌的。主要是雌激素是由卵巢的卵泡和黄体分泌的。主要是 雌二醇、雌酮和雌三醇，后二者是前者的代谢产雌二醇、雌酮和雌三醇，后二者是前者的代谢产 物。它们的活性比为物。它们的活性比为100：10：3，其中雌二醇活，其中雌二醇活 性最强，在卵泡液中占全部活性的性最强，在卵泡液中占全部活性的90%。人工合。人工合 成的二苯乙烯衍生物，具有显著的雌激素生物活成的二苯乙烯衍生物，具有显著的雌激素生物活 性，但不属于类固醇化合物。其中主要有乙烯雌性，但不属于类固醇化合物。其中主要有乙烯雌 酚，口服时，其活性比天然激素大的多。酚，口服时，其活性比天然激素大的多。具有雄激素生物活性的物质，主要是睾酮、脱具有雄激素生物活性的物质，主要是睾酮、脱 氢异雄酮、氢异雄酮、4-雄烯二酮、雄酮等。睾酮是从男性雄烯二酮、雄酮等。睾酮是从男性 睾丸组织分泌出来的，女性的雄激素是由肾上腺睾丸组织分泌出来的，女性的雄激素是由肾上腺 皮质产生的。在体内代谢过程中，睾酮被还原成皮质产生的。在体内代谢过程中，睾酮被还原成 雄酮、异雄酮和原胆烷醇酮。人工合成的甲睾雄酮、异雄酮和原胆烷醇酮。人工合成的甲睾 酮、酮丙酸睾酮酮、酮丙酸睾酮 不存在自然界内。不存在自然界内。孕酮是由卵巢的黄体产生的，肾上腺皮质也能孕酮是由卵巢的黄体产生的，肾上腺皮质也能 制造微量的孕酮。孕酮能促进子宫和乳腺的发育制造微量的孕酮。孕酮能促进子宫和乳腺的发育,帮助受精卵着床及胚胎正常发育。在临床上常用帮助受精卵着床及胚胎正常发育。在临床上常用 孕酮防止流产和子宫功能性出血孕酮防止流产和子宫功能性出血.第二节第二节 激素作用机制激素作用机制 一、激素作用的历程一、激素作用的历程(一一)生物合成生物合成 激素在体内的生物合成都是在基激素在体内的生物合成都是在基 因控制下进行的。合成途径大体上可分为由激素因控制下进行的。合成途径大体上可分为由激素 的结构基因通过转录和翻译形成和通过胞内存在的结构基因通过转录和翻译形成和通过胞内存在 的酶系催化合成两类。的酶系催化合成两类。(二二)释放释放 释放是指激素从腺体细胞释放到胞外释放是指激素从腺体细胞释放到胞外 液或血液中。外界刺激和体内刺激都可影响激素液或血