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第十六章 激素生化. 一、 概述 (一)内分泌系统的组织体系 制造分泌 血液 内分泌细胞 激素 靶细胞 生物学效应 (第一信使). 内分泌细胞 制造分泌. 1. 内分泌腺 e.g. 甲状腺 2. 内分泌细胞 e.g. 胰岛 αβ 细胞 3. 神经内分泌细胞 e.g. 垂体后叶 -ADH 、催产素 1. 内分泌 (endocrine): 血循环 2. 旁分泌 (paracrine): 相邻 扩散
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第十六章 激素生化 一、 概述(一)内分泌系统的组织体系制造分泌 血液 内分泌细胞 激素 靶细胞生物学效应 (第一信使)
内分泌细胞 制造分泌 1. 内分泌腺 e.g. 甲状腺 2. 内分泌细胞 e.g. 胰岛αβ细胞 3.神经内分泌细胞 e.g. 垂体后叶-ADH、催产素 1.内分泌(endocrine):血循环 2.旁分泌(paracrine): 相邻 扩散 3.自分泌(autocrine): 自身受体
1.化学本质 氨基酸衍生物 肽或蛋白质 甲状腺激素 儿茶酚胺类激素 松果体激素 胰岛素、胰高血糖素 下丘脑激素、垂体激素 甲状旁腺素、降钙素 胃肠道激素 (二)激素
类固醇 脂肪酸衍生物 2.作用特点 肾上腺皮质激素 性激素 1,25(OH)2-D3 前列腺素 (1)量小作用大 (2)有特异性 (3)作用迅速
1.化学本质 2. 存在部位 蛋白质 靶细胞质膜 靶细胞内 靶细胞质膜和靶细胞内 (三)激素的受体(receptor)
3. 特点 (1)高度的特异性 (2)高度的亲和 (3)结合的可逆性 (4)生物学效应 激素1- 受体1 非共价键结合(可逆) 和结合量成正比 1. 血中激素的量2. 靶细胞上的受体的量3. 激素与受体的亲和力
(四)激素的作用机制 水溶性激素: 肽或蛋白质激素 儿茶酚胺类激素 脂溶性激素: 类固醇激素 甲状腺激素 1,25(OH)2-D3 维甲酸 反式作用因子
(五)激素分泌的调节与反馈1. 受下丘脑、垂体的调节控制 下丘脑 垂体 靶细胞内分泌腺 - + - - + - 负反馈/正反馈
2. 不受下丘脑、垂体的调节控制血中某些成分改变来调节激素的分泌 e.g.(1)insulin 血 Glucose (2)甲状旁腺激素 血Ca+ — —
二、甲状腺激素 (一)化学本质: 含碘的酪氨酸衍生物 T3 三碘甲酰原氨酸(triiodo thyroxine ) T4甲状腺素( thyroxine) L- T3 ,L-T4
(二)甲状腺激素(T3、T4)的合成 1 . 原料酪氨酸:甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基 碘:血液中摄取入无机碘化物(I-) 2. 合成场所 甲状腺滤泡上皮细胞 (胞膜外侧)
3 .合成过程(三个阶段) • 1.聚碘 • 耗能、主动转运、逆浓度差 • 2.碘的氧化 甲状腺过氧化物酶 2I-+2H++H2O2“I2”+2H2O 活性碘
载体 食物碘 I- I- “I2” 还原 钠泵 过氧化物酶 ATP ADP 血液 甲状腺滤泡 上皮细胞 甲状腺滤泡腔
(1)成人碘的需要量(50ug/天) 不足: 地方性甲状腺肿 大量供应:甲状腺手术前服用复方碘液 (2)抑制甲状腺聚碘作用的因素 * ATP:缺氧、氰化物、2、4二硝基苯酚等 * 钠泵:乌本苷 * 载体: Br-、CLO4-、SCN- (3)聚碘能力与甲状腺功能的关系 吸131I试验:甲亢---- 甲减----
3.酪氨酸的碘化和T3、T4的合成(甲状腺滤泡腔)3.酪氨酸的碘化和T3、T4的合成(甲状腺滤泡腔) A.场所: 甲状腺球蛋白(thyroglobulin) (1)甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种糖蛋白 (2)空间结构是Tyr碘化、T3/T4合成必要条件 B.酪氨酸的碘化: 甲状腺球蛋白上Tyr残基 E MIT + “I2” DIT
E C.MIT+ DIT T3 E 储存(2-4月*) DIT + DIT T4 (用药) E: 甲状腺过氧化物酶 催化 碘的 氧化 Tyr的碘化 T3、T4的合成 过程:图16-3
4.甲状腺激素的分泌、运输、降解 分泌:TSH 图16-3 运输:甲状腺结合球蛋白(TBG) 75% Pre-Alb 15% Alb 10% 血中:少量T3 TBG结合(多) 大量T4 游离 (少) (活性) FT3(多)FT4(少)
FT3-生理活性最强 *应用: TT3 TT4(RIA,受TBG影响) *FT3 FT4 降解: 5’脱碘酶 T4 T3 四碘甲腺乙酸 (脱氨、脱羧)一碘甲腺乙酸 rT3* (5脱碘酶) 胆汁 (肝脏) +葡萄糖醛酸
5. 甲状腺激素分泌的调节受垂体、下丘脑的调节控制 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺 激素 靶细胞 - + - - + -
6. 甲状腺激素对代谢的作用 A.能量代谢Na+K+-ATP酶活性BMR(basic metabolic rate)B. 蛋白质代谢促进蛋白质合成 缺乏:呆小症C. 糖代谢 血糖D. 脂代谢脂肪动员 FFA胆固醇 胆汁酸 血胆固醇
甲亢:TCh 甲减:TCh E. 水代谢促进淋巴循环 甲减:粘液性水肿 7. 常见甲状腺疾病
三、儿茶酚胺类激素 (一)生物合成1. 原料:酪氨酸2. 部位:嗜铬细胞3. 过程:图16-5限速酶:酪氨酸羟化酶
(二)降解1. 部位:主要是肝脏2. 主要产物:香草扁桃酸 (vanillyl mandelic acid VMA) 3. 过程:图16-64. 酶:儿茶酚-O-甲基转移酶(catecholo-methytransferase, COMT) 单胺氧化酶(momo-amine oxidase, MAO) 5. 正常VMA排泄量3-7ug/24H嗜铬细胞瘤VMA
变肾上腺素/ 变去甲肾上腺素 3,4-二羟扁桃酸 图16-6
(三) 对代谢的作用 促进能量动员及利用 cAMP 血糖 (四)调节 (应激)无下丘脑、垂体的调节 交感神经兴奋 分泌
(一) 化学结构:类固醇类激素 1. 特点:A. 21碳B. 一双键 △4一羟基 C21二酮基 C3,C202. 糖皮质激素与盐皮质激素的结构特点 图16-8
组织学位置 (肾上腺皮质) 球状带 束状带 网状带 分泌的激素 盐皮质激素 (醛固酮) 糖皮质激素 (皮质醇) 性激素 (脱氢表雄酮) 四、肾上腺皮质激素 • 对代谢的作用 调节水盐代谢 调节糖、脂、 • 蛋白质代谢 • 肾上腺雄激素
(二)生物合成1. 原料:胆固醇 血中摄取 乙酰辅酶A合成 2. 场所及酶: 肾上腺皮质细胞20α羟化酶(需NADPH,CycP450,加单氧酶系) 3、合成过程及特点:(1)过程
1 *2 *3 11 17 11 18 图16-8
(三) 分泌与运输 (1) 分泌量与血中浓度(2) 分泌的特点(脉冲,昼夜节律,体位)(3) 运输(CBG) (四) 灭活及排泄(1)灭活场所: 肝脏 (2)灭活主要反应: 加氢, 与GA结合 尿排
17羟类固醇(17-OHCS ) : • 肾上腺糖皮质激素的代谢产物, • 17位上仍保持有二羟丙酮 • THF,THE和游离皮质醇 • 24hr尿中含量反映了糖皮质激素分泌正常与否。
17酮类固醇(17-KS): • 代谢产物 皮质醇 (少数) • 雄性激素(主要) • 17位上侧链断裂而转变为酮基 • 24hr尿中含量反映了 糖皮质激素 • 雄激素 肾上腺分泌 • 性腺分泌
糖代谢 蛋白质 代谢 脂代谢 外周组织 肝 血液 血糖利用糖异生 血糖 糖原合成 蛋白质合成蛋白质合成 血氨基酸 蛋白质分解 (紫纹) 脂肪动员脂肪合成 血FFA “向心性肥胖” (五) 对代谢的作用 表16-7
(六)糖皮质激素激素分泌的调节 激素治疗后停药的原则 下丘脑 CRH 垂体 ACTH 肾上腺皮质 糖皮质激素 靶细胞 - + - - + -
六、垂体激素 垂体激素的特点: 1.共有9种激素 2.化学本质为肽、蛋白质、糖蛋白 3.分子结构相似,有交叉免疫反应,交叉 生理功能ACTH GH ADH MSH PL OX
4.可来源一个共同的前体,经剪切而成不同 的激素, e.g. ACTH、MSH、内啡肽、脑啡肽 来源于鸦片皮质原
七、下丘脑激素 1. 化学本质:多肽 2. 分泌二类激素 释放激素 (releasing hormones,RH) 释放抑制激素 (releasing inhibiting hormones, RIH)
八、心钠素和内皮素 (合成部位,作用) 心钠素 心:心房细胞合成分泌的多肽 钠:排钠、利尿 拮抗 受体:膜受体- cGMP 内皮素 内皮:猪主动脉内皮细胞的多肽 作用:强烈的缩血管作用(max) (高血压机制) 受体跨膜受体- G蛋白
基因 肥胖基因 (ob基因) 蛋白质 瘦蛋白 本质:激素 分泌:体内白色脂肪组织细胞 作用:调节机体脂肪恒定 --减少进食、增加能量消耗 检测:RIA、ELISA 结果:肥胖人>正常人 (瘦蛋白拮抗) 九、瘦蛋白(leptin)