第三章.内分泌生理

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1、第三章内分泌生理,第1节 概述 第2节 受体 第3节 主要内分泌腺 第4节 激素定量的研究方法（放免测定 RIA） 第5节 内分泌生理学新进展 第6节甲壳动物内分泌学研究与展望,一内分泌系统的发生,1神经系统是内分泌系统发生的第一个部位：鱼类有三个神经分泌中心，其中两个位于脑内，一是由间脑的上丘脑发展起来的松果体（体色、生殖），另一个是下丘脑（鱼类的视前核和外侧结节核，哺乳动物的视上核和旁室核）的神经分泌细胞（产生一系列相近而又不同的肽类激素），这些下丘脑激素可分为两类（1）一类贮存在神经垂体或后腺垂体中（2）一类调节控制腺垂体的分泌活动。鱼类脊髓末端的尾下垂体是第三个部位，是由一些分散的神经

2、分泌细胞逐渐集中起来而形成的独立的小腺体。 2消化道前部是内分泌系统发生的第二个部位：消化道前部最初的作用是分泌粘性分泌物以粘住随水流进入口中的食物，随着进化，用粘着方式滤食已经不能满足需要，而对化学调节物质的需求却增加，这可能就是这个部位形成与发展一系列内分泌腺的主要原因。,3生肾组织是内分泌腺形成的第三个部位：肾上腺和性腺。 总之, 鱼类和其他脊椎动物的内分泌腺是由分散的神经分泌细胞、原始脊索动物的黏液细胞以及形成性腺、肾脏和体腔的一部分中胚层形成，促使这些分散的内分泌细胞发展成为血管丰富、密集的腺体的原因有两个；一是生殖、发育和生长季节性调节的需要：一是被动滤食转为有选择的主动捕食，因而

3、需要调节消化与代谢的机能。,二内分泌学常用研究方法和技术,1 常用的思维方法 A 相关的分析方法 垂体与生长的关系：切除垂体生长停止 切除后注射脑垂体匀浆-生长 提纯GH，注射不同剂量-生长率，剂量依存关系 B 动态变化的观点 环境、发育阶段不同，内分泌系统状态不同。激素分泌的节律性,2 常用技术,A经典技术：组织切除-反应-注射匀浆-反应 B 生物测定技术：不同剂量纯GH-生长率不同（剂量依存关系） C放免测定：特异性强，灵敏度高（ng/ml 或pg/ml）。免疫活性不等于生理活性（游离状态的激素才起作用） D免疫荧光测定：细胞定位（多肽激素分泌细胞） E 分子生物学方法等,三激素和内分泌系

4、统,1内分泌器官或细胞-激素-血液-靶腺-效应 2激素的分类 根据化学性质分成4类： 氨基酸衍生物：酪氨酸衍生物（T3，NE，DA） 胆固醇衍生物：类固醇激素 多肽与蛋白质激素：少于20个氨基酸叫肽类激素 类花生酸：前列腺素，白细胞三烯 根据运输模式分成5类： 自分泌激素 旁分泌激素 内分泌激素 神经内分泌激素 外激素,3激素的生物合成、贮存与释放 A 多肽与蛋白质激素 DNA-mRNA-转录翻译-前原激素（含信号肽）-原激素（含有无活性肽段）-加工等-激素，如MSH，ACTH，b-内啡呔等的前体为POMC（鸦片促黑素促皮质素原），切除不同肽段则成不同的激素。多贮存于细胞颗粒中，以颗粒形式通过

5、吐胞方式释放。 B 类固醇激素 胆固醇-进入线粒体中形成孕酮-光面内质网-类固醇激素。贮存量极少，靠血浆蛋白结合或游离调节释放量，通过扩散的作用通过细胞膜。,C 氨基酸衍生物 酪氨酸衍生物-多巴-DA-NE-E，以吐胞方式释放。 D 类花生酸 细胞膜中合成，磷脂-花生四烯酸-PG/白细胞三烯，扩散的方式进出细胞。,4激素的运输 脂溶性激素通过运载蛋白（carrier protein）结合运输；水溶性激素通过结合蛋白（binding protein）结合运输，并调节激素的游离数量。哺乳类已有8种IGF结合蛋白被克隆，鱼类1种。 5激素的降解 激素的基础分泌与激素的失活和清除率之间保持相等的速率，

6、激素在血液中的量才能维持恒定。激素入血，产生作用，代谢产物在肝、肾或其他靶组织中被酶降解而失活，并经肾脏从尿中排出。一般，在激素失活或清除的同时又有激素的不断合成和释放，称为激素的更新。,半衰期与激素效应持续时间并无相关性；血液中激素量最大的时间与激素效应的最大时间也并不相等；激素的效应滞后；鱼GH 30分钟，T4 4天，也与动物而异。 6激素作用的特点 生理调节剂 特异性 放大作用 分泌的节律性 激素之间的相关性,四 内分泌激素的化学性质及其作用机制,1含氮类激素（包括肽类、儿茶酚胺、PG等）：第二信使学说，cAMP或cGMP，现在称膜受体激素作用原理。但T3、T4与cAMP无关。 2类固醇

7、激素（肾上腺皮质和性腺）：基因调节学说，现在称核受体-基因调控学说。,激素对靶器官的作用,动力作用:如色素移动、肌肉收缩、腺体分泌等 代谢作用：如呼吸率的调节、糖和蛋白质平衡等 形态发生作用：包括蜕皮、生长、变态、再生、性腺成熟、配子释放、生殖管的分化和第二性征的形成等。,激素通常指神经激素和腺体激素，共同特点： 由内分泌细胞产生和分泌的微量化学物质； 通过体液或细胞外液运送到特定的靶组织； 和靶组织的特异性受体分子起作用； 一般是通过激活特殊的酶而起某种催化作用； 一种激素对一种靶组织可能有多种作用，亦可能对几种不同的靶组织起作用。,五.内分泌学研究现状与发展 1 . 多分支： Endocr

8、inology，Vertebrate Endocrinology， Invertebrate Endocrinology，Molecular Endocrinology， Neuroimmuno Endocrinology 2 . 多种专业杂志： Endocrinology（5-6） Molecular Endocrinology（7-8） Endocrinology Review，Neuroendocrinology，J. of Endocrinology， General and Comparative Endocrinology 3 .学术会议多：国际内分泌学大会；国际比较内分泌学大会（

9、低等）,发展方向： 微观：基因及其调节，信号转导等 宏观：内分泌系统中各内分泌组织的相互关系，相互调节等 研究意义： 理论上：进化的意义 应用上：高活性鱼类催产素的应用；鱼类降钙素的临床应用等,第2节 受体,一受体的特性及其调节 1概念：药物、神经递质和激素等生物活性物质产生生物效应必须先与靶细胞上某一特定部位结合。这一结合部位称结合位点或受点。这一结合部位是存在于某一特异高分子上的，此即为受体，为一种复合蛋白。凡是能与特异性受体结合并发挥生物效应的药物、神经递质和激素等活性物质统称为配体或配基。这种结合并非简单结合，而是两者构象发生相适应的改变，称“诱导契合”。,2受体的特性 特异性： 蛋白

10、质： 高亲和性：特异性受体与相应的配体结合能力最高，以平衡常数K表示，K愈大，引起生物效应所需要的激素浓度愈小。 亲和力受下列因素的影响： 受体结合有严格的pH依赖性：如胰岛素受体与胰岛素结合的最佳pH为7.5-8.0，当小于7.0和大于8.2时，结合力下降50%。 受体结合有温度依赖性：较高温度，反应较快达到平衡，但结合较少。通常受体结合实验都在较低温度（0-15）下进行，结合率最高。 自由受体的亲和力可因其他受体与激素结合而改变，称“协同效应”,饱和性：受体的特异性结合具有高亲和低容量性，剂量反应曲线前期随标记物浓度增加而增加，但很快平衡，曲线变平，而非特异性结合具有低亲和高容量性。 可逆

11、性：RIA放免测定原理,3激素受体的动力学分析 H+RHR K=HR/H*R=B/F * 1/（R0-B）； 若只有1种结合位点 即 B/F=K（R0-B） B：结合激素的浓度 F：游离激素的浓度 K：亲和力常数 R0：受体总浓度 斜率= -K 截距= R0,结合的标记激素（ng/ml）,标记激素（结合/游离）,4激素受体的调节,A 激素对同类受体的调节 减量调节：指血液中或培养液中的激素使同类受体的数量减少的调节作用。如肥胖病人血浆胰岛素浓度和单核细胞的胰岛素受体数目的关系。激素减量调节的特点：剂量依赖性；时间依赖性；可逆性；对激素生物活性的依赖性。其生物学意义在于维持激素效应的相对稳定。

12、增量调节：激素使同类受体的数量增多的调节。通过增量调节使效应得到加强。给去卵巢的啮齿动物注射E2，雌激素受体增多。 协同效应：激素除使同类受体的数量改变外，也可以改变受体的亲和力，如果配体与受体结合使另一结合位点的结合力降低，称负协同效应，反之称正协同效应。 脱敏：失去亲和力。如GnRH对垂体的体外灌流（ GnRH-垂体-GTH）,B 激素对异类受体的调节 雌激素对孕激素受体的调节：雌激素有促进孕激素受体合成的作用 孕激素对雌激素受体的合成有抑制调节： FSH可诱导颗粒细胞上LH受体增加100倍。,二 内分泌系统体液平衡模型,1内分泌反射 内分泌腺体-H-效应器官-生理效应，反馈 2神经激素反

13、射 神经垂体-后叶加压素-肾脏重吸收水增加-血压增高，反馈 3神经内分泌反射 高级中枢下丘脑-腺垂体-靶腺-外周激素，超短，短，长反馈,三 内分泌系统和神经系统的整和,1. 两系统的比较： 相同：信使都是化学物质，且在两系统都起作用 有些内分泌组织也是神经组织，结构上有相似性 不同：传递方式，反应速度 2. 内分泌功能的神经调控 后叶加压素的神经调控，蜕壳激素，胰岛素，肾上腺素，T4等 3神经功能的内分泌调节 胰岛素-下丘脑饮食中枢-饱感（直接效应） 胰岛素-血糖下降-神经功能-中风（间接效应）,四 内分泌系统整和的基本原理,1剩余（redundancy） 鱼1种GnRH即可完成其生理功能，为

14、什么有3种？为什么很多激素都提高血糖？ 剩余的原因可能是：有利于机体在恶劣条件下生存；多条途径对同一生理功能精确调节。 2 增强（reinforcement） 不同途径最终产生同一效果，增强效果。胰岛素促进脂肪的贮存增加通过合成、吸收等多条途径增强效果。 3推-拉机制（push-pull mechanism） 下丘脑分泌GRIF和GnRH 4调节反应系统（Modulation of response system） 用敏感性（受体亲和力）和反应能力（受体数量）来描述调节系统。大多数是通过增加或减少受体数量来调节，很少数用敏感性调节。,第3节 主要内分泌腺,1神经垂体：由神经分泌细胞的轴突和神经

15、末梢组成，不能分泌激素，只能贮存和释放激素，细胞体在下丘脑的视前核和旁室核，分泌物与后叶激素运载蛋白结合后贮存在神经末梢，然后释放到周围的微血管中。神经垂体的分泌末梢主要释放两类激素，即后叶加压素，又称抗利尿激素（ADH）和催产素，它们都是由9个AA组成的多肽。在软骨鱼类已报道的有精氨酸催产素、软骨鱼催产素、结氨酸催产素和天冬氨催产素等；在硬骨鱼类有鸟催产素和硬骨鱼催产素等，这些多肽类中一类在第八位含有碱性AA，属于抗利尿的加压素一类的，而另一类在第八位含有中性AA，属于催产素一类的。精氨酸催产素在所有鱼类以及脊椎动物都存在，可能是神经垂体激素的祖先，它可能会调节鱼类生殖器官构造的某些机能，并影响血管的平滑肌，调节身体外周血液循环的阻力。总之，神经垂体激素通过影响肾脏的肾小球和微血管的平滑肌而参与渗透压调节和水盐代谢平衡，并影响鱼类的代谢活动和生殖活动。,2腺垂体：都属于蛋白质，具有明显的种族特异性，相近种的作用效果较好，可能和分子结构的差异性有关。分为三类： 直接作用激素（PRL家族激素）： (1) 生长激素(GH) (2) 催乳素（PRL） (3) 生长催乳素（Somotolactin） 糖蛋白类激素： TSH GTH ACTH相关肽类激素： ACTH MSH,1）生长激素：鱼类GH由173-188个AA组成，分子量为20000-22000，一般，同一目的鱼类其G