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第 20 章内分泌系统

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1. 内分泌系统

2. 激素类型

1.内分泌系统

⑴ 内分泌：无导管的信号传递

⑵ 内分泌信号的类型

① 自分泌：细胞分泌作用于自身的内分泌物质。

○ 示例：肿瘤细胞和生长因子、来自激活的辅助 T 细胞的 IL-2、来自胃细胞的生长因子。

② 旁分泌：向邻近细胞发出信号

○ 例如：生长因子、白细胞介素、前列腺素、组胺

○ 胰岛素样生长因子（IGF）：由肝脏分泌

○ 前列腺素：促进胃粘蛋白分泌、血小板释放反应、免疫活性、子宫收缩。由于其不稳定的分子结构，它起到局部调节剂的作用。

○ 组胺：刺激胃酸分泌；诱导支气管平滑肌收缩和粘液分泌；促进精神警觉性；在炎症反应期间引起血管舒张；引起子宫收缩；并放松平滑肌。

③ 神经递质：突触释放的电信号

○ 示例：乙酰胆碱

④ 内分泌：分泌到血液中

○ 示例：激素

⑤ 外分泌：分泌到外部体腔中

○ 示例：消化酶、信息素

图 1. 内分泌信号传导类型

⑶ 激素的特点

① 即使少量也可调节身体反应的化学物质：10^-8 ~ 10^-12 M

② 通过血液运输

③ 具体作用：激素反应的靶细胞具有受体

○ 性激素作用于几乎所有细胞

④ 体内平衡维持：反馈调节、拮抗

○ 出汗仅由交感神经控制；不会发生对抗。

○ 激素半衰期一般短于3分钟以维持体内平衡

⑤ 缺乏物种特异性：激素对于体内平衡至关重要，因此在进化上是保守的

⑷ 激素的分类

① 受体激素

○ 途径：细胞膜受体 → 信号转导级联 → 酶激活 ⇢ 基因表达和蛋白质合成

○ 预合成并存储

○ 胺类激素（不包括甲状腺素）和肽类激素

○ 比脂溶性激素作用快得多

②脂溶性激素

○ 途径：与血浆载体蛋白结合，转运至组织 → 细胞质内的受体 → 基因表达

○ 根据需要合成并分泌

○ 类固醇激素、甲状腺激素、一氧化氮（NO）、肾上腺皮质激素

③肽类激素

○ 预合成并存储

○ 前激素原：一种在核糖体中合成但尚未加工的肽激素。

○ 激素原：N-信号在粗面内质网中被切割的肽激素。

○ 当激素原在高尔基体中加工时，它成为最终的活性形式

○ 例如：FSH、LH、胰岛素等。

④ 胺类激素

○ 胰岛素、组胺、儿茶酚胺、降钙素、褪黑激素、血清素

○ 儿茶酚胺：一组源自酪氨酸的激素（例如多巴胺、甲状腺素、肾上腺素、去甲肾上腺素）；预先合成并存储

○ 甲状腺素：脂溶性，预先合成并储存，与血浆载体蛋白结合并输送至靶组织

⑤ 类固醇激素

○ 源自胆固醇

○ 根据需要在光滑内质网中合成。» ○ 与血浆载体蛋白结合并递送至靶组织

○ 以 -rone、-sol、-gen 等结尾命名

图2. 受体介导的脂溶性激素的途径

**2.激素的类型 **

⑴ 下丘脑：体内平衡的控制中心（体温、食欲、口渴和生殖）

①垂体前叶

○ 下丘脑的神经分泌细胞向正中隆起分泌释放/抑制激素（自分泌）→调节垂体前叶腺激素的分泌。

○ 门户系统

○ 不同来源的毛细血管连接处（例如垂体前叶）

○ 不与一般循环血液混合。

○ 类型 1. CRH（促肾上腺皮质激素释放激素）―⊕→ ACTH（促肾上腺皮质激素）

○ 类型 2. TRH（促甲状腺激素释放激素）―⊕→ TSH（促甲状腺激素）

○ TSH：促进甲状腺发育，调节甲状腺激素、降钙素、PTH等表达。

○ TSH 受体位于细胞膜上

○ 类型 3. GnRH（促性腺激素释放激素）―⊕→ FSH（卵泡刺激激素）、LH（黄体生成素）

○ 4型. GHRH（生长激素释放激素）―⊕→ GH（生长激素）→ 骨骼生长、蛋白质合成、细胞分裂

○ GH和胰岛素的比较

○ GH：增加血糖和脂肪酸

○ 胰岛素：降低血糖和脂肪酸

○ GH的其他功能与胰岛素相似

○ 胰岛素样生长因子 (IGF)

○ 可刺激肝脏分泌IGF

○ IGF 在骨骼和软骨中表现出反应

○ 血管内皮生长因子 (VEGF)

○ 癌细胞等缺氧细胞分泌的蛋白质

○ 促进血管生成、血管结合等。

○ 5 型. GHRIH（生长激素释放抑制激素）―⊝→ GH

○ 类型 6. PRH（催乳素释放激素）―⊕→ PRL（催乳素）→ 乳房产奶

○ 促进女性乳腺发育和泌乳

○ 非哺乳期女性和男性分泌

○ 附加功能：免疫调节、血管生成

○ 7 型. PRIH（催乳素释放抑制激素）―⊝→ PRL

○ 类型 8. MSHRH（黑素细胞刺激激素释放激素）―⊕→ MSH（黑素细胞刺激激素）

○ MSH 也称为 intermedin 或 menotropin

○ MSH 由垂体中叶分泌

○ α-MSH 是一种由 13 个氨基酸组成的多肽，分子量为 1823 (3%)

○ β-MSH 是一种含有 22 个氨基酸的多肽，分子量为 2734 (97%)

○ 9 型. MSHRIH（黑素细胞刺激激素释放抑制激素）―⊝→ MSH

②垂体后叶：神经分泌细胞，其细胞核（细胞体）位于下丘脑，将神经激素分泌到垂体后叶。

○ 1 型. 神经内分泌信号传导

○ 2 型. 催产素

○ 刺激子宫平滑肌收缩，促进分娩

○ 哺乳期间乳房分泌乳汁

○ 也涉及爱情和母性行为

○ 3 型. 抗利尿激素 (ADH)

○ 也称为加压素

○ 参与肾脏水的重吸收

○ 饮酒会抑制ADH分泌，导致排尿增多

图 3. 下丘脑激素

⑵ 自主神经系统和内分泌系统> ①自主神经：不依赖大脑控制的周围神经

②延髓：自主神经系统的中枢

③ 乙酰胆碱（Ach）受体

○ 【毒蕈碱胆碱能受体】(https://jb243.github.io/pages/1424)

○ 发现于所有副交感节后神经纤维的末端突触

○ 也存在于大脑、心脏和平滑肌中

○ 存在于窦房结 (SA)、G 蛋白偶联受体 (GPCR)，但不存在于心脏的心肌纤维中

○ 对毒蕈碱有反应

○ 【烟碱胆碱能受体】(https://jb243.github.io/pages/1424)

○ 存在于自主神经节、神经肌肉接头和中枢神经系统中

○ 不存在于窦房结 (SA) 或心肌纤维中

○ 能够实现快速神经传递的兴奋性受体

○ 乙酰胆碱结合时，Na⁺和K⁺均可通过，但Na⁺通透性较大，导致去极化

○ 因对尼古丁有反应而被命名为“烟碱受体”

④ 交感神经系统的结构

○ 节前神经长度↓、节后神经长度↑

○ 节前神经的乙酰胆碱分泌：烟碱受体

○ 节后神经分泌肾上腺素和去甲肾上腺素

○ 节后神经汗腺分泌乙酰胆碱

⑤ 副交感神经系统的结构

○ 节前神经长度↑、节后神经长度↓

○ 节前神经的乙酰胆碱分泌：烟碱受体

○ 节后神经的Ach分泌：毒蕈碱受体

⑥ 自主神经系统的功能

○ 交感神经和副交感神经系统的拮抗作用

表 1. 交感神经和副交感神经系统的拮抗作用

○ 交感神经系统：与战斗或逃跑反应相关

○ 平滑肌：松弛内脏肌，收缩血管

○ 作用于窦房结以增加心率，作用于心肌细胞以增加每搏输出量

○ 睫状肌收缩，导致晶状体变薄。

○ 骨骼肌受躯体运动神经元控制，不受自主神经系统影响

○ 刺激胰高血糖素分泌并抑制胰岛素分泌

○ 交感神经系统抑制剂：牛磺酸

○ 副交感神经系统：与休息和放松有关

○ 平滑肌：内脏肌收缩、血管舒张

○ 作用于窦房结，降低心率，不作用于心肌细胞

○ 睫状肌松弛，导致晶状体变厚。

○ 烟碱受体作用于交感神经系统和副交感神经系统，根据组织的不同，其中一种系统占主导地位

图 4. 周围神经系统传出神经元的类型和组成

⑶ 甲状腺

① 类型 1. T₃、T₄：亲脂性激素

○ T₄（甲状腺素）：前体；含有四个碘原子；主要由哺乳动物分泌。

○ T₃（三碘甲状腺原氨酸）：具有 3 个碘原子的活性形式，比 T4 更具反应性，在几乎所有组织中都起到 T3 的作用

○ 功能：提高代谢率，对哺乳动物的骨骼和神经发育很重要，参与两栖动物的变态

○ TSH ―⊕ → T₃、T₄ 的分泌

② 2 型. 降钙素 (CT)

○ 甲状腺自行感知血液钙离子浓度并分泌降钙素。

○ 功能 **：降低血中 Ca²⁺、PO₄^2-

○ 刺激成骨细胞

○ 减少肾单位远端小管的 Ca²⁺ 重吸收。

③甲亢

○ T₃、T₄分泌过多导致甲状腺肿大（类似甲状腺功能减退症）

○ 原因：↑ TSH → 结果：↓ TRH、↑ 甲状腺素

○ 原因：↑ TRH → 结果：↑ TSH、↑ 甲状腺素

○ 原因：↑ 甲状腺素 → 结果：↓ TRH、↓ TSH

○ 示例 1. 格雷夫斯病（毒性弥漫性甲状腺肿）：TSH 水平低，甲状腺素水平高

○ 一种自身免疫性疾病，会产生作为受体激动剂的抗 TSH 受体抗体。

○ 即使甲状腺激素水平升高，甲状腺激素仍会继续分泌。

○ 抗TSH受体抗体的类型是IgG。

○ 患有格雷夫斯病的母亲所生的新生儿会从母亲那里获得抗 TSH 受体抗体，导致 TSH 受体功能受损。

○ 由于代偿反应，这会导致新生儿血浆 TSH 水平升高

○ 症状：心悸加剧、眼球突出、语速过快、伸展手和手臂时剧烈颤抖。

○ 也称为巴杜氏病

○ 示例 2. 甲状腺肿（甲状腺肿大）：碘摄入量减少 → ↑ 下丘脑刺激 → 甲状腺肿大

○ 海盐和海藻中富含碘，但岩盐中缺乏碘。

④ 甲状腺功能减退症

○ T₃、T₄ 分泌量极低，导致甲状腺肿大，类似甲状腺功能亢进症

○ 示例 1. 克汀病

○ 怀孕期间患有甲状腺功能减退症的母亲所生的婴儿会出现克汀病

○ 导致智力发育受损

⑷ 甲状旁腺

① 1 型. 甲状旁腺激素 (PTH)

○ 甲状旁腺感知血液钙离子浓度并分泌PTH

○ 功能：增加血Ca²⁺，降低PO₄^2-

○ 磷酸盐减少的原因：虽然局部增加，但肾脏不发生重吸收，促进排泄。

○ 刺激破骨细胞

○ 促进肾单位远端小管的 Ca²⁺ 重吸收并抑制磷酸盐重吸收。

○ 激活维生素D

○ 功能：增加血Ca²⁺和PO₄^2-（代偿作用）。

○ 第一^第一。皮肤：7-脱羟基胆固醇在紫外线照射下变成胆钙化醇（维生素 D₃）

○ 第二^第二。肝脏：胆钙化醇通过25-羟化酶变成25-OH维生素D₃

○ 第三^第。肾脏：25-OH维生素D₃通过1α-羟化酶变成骨化三醇（1,25-(OH)2维生素D₃）

○ 第四^th。小肠：骨化三醇作为活性维生素 D，促进钙吸收»» ○ 活性维生素 D 促进钙结合蛋白的产生，增加肠道中钙的吸收和血液中钙的浓度。

○ 在钙吸收过程中，磷酸盐被共同运输，因此当钙浓度增加时，磷酸盐浓度也会增加。

② 甲状旁腺功能亢进症

○ 示例：磷酸钙结石

③ 甲状旁腺功能减退症

○ 示例：手足抽搐症、Na+通道过度激活

图 5. 甲状腺 (㉠) 和甲状旁腺 (㉡) 腺体

⑸ 胰岛（胰腺）：受自主神经系统调节

① 1. 胰高血糖素：增加血糖浓度

○ 由胰岛α细胞分泌。

○ 通过自分泌或交感神经系统调节释放。

○ 糖异生：糖原 → 葡萄糖（肝脏、肌肉）

○ 抑制糖酵解。

② 2 型 胰岛素：降低血糖浓度

○ 由胰岛β细胞分泌。

○ 通过自分泌或交感神经系统调节释放。

○ 结构：由51个氨基酸组成，形成二硫键四级结构。

○ 由 21 个氨基酸链和 30 个氨基酸链连接在一起组成

○ 机构

○ 第一^第一。葡萄糖通过细胞膜上的GLUT2进入β细胞

○ 第二^第二。葡萄糖在 β 细胞内产生 ATP

○ 第三^第。 ATP 浓度增加导致细胞膜上 ATP 门控 K+ 通道关闭

○ 第四^th。细胞膜去极化打开电压门控 Ca2+ 通道

○ 第 5。细胞内 Ca2+ 增加导致胰岛素颗粒与细胞膜融合

○ 第六^th。胰岛素从 β 细胞释放到血液中

○ 功能1. 葡萄糖转化为糖原：葡萄糖 → 糖原（肝脏、肌肉）

○ 功能2. 将葡萄糖转化为蛋白质、脂肪

○ 功能3. 增加葡萄糖代谢

○ 功能4. 降解血液中残留氨基酸（色氨酸除外）

③ 3 型. 生长抑素 (STT)

○ 分泌于神经系统（下丘脑）、消化系统、内分泌系统；在消化系统中，由胰岛δ细胞（D细胞）分泌

○ 结构

○ 1 至 14 号：Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-Cys

○ Cys3 和 Cys14 之间的二硫键

○ Phe7 与 Thr10 形成结合位点

○ 功能1. 抑制生长激素（GH）、TSH

○ 功能2. 抑制外分泌、内分泌、旁分泌和自分泌功能

○ 减少胰高血糖素和胰岛素的分泌

○ 通过 δ 细胞抑制消化作用，包括响应血糖和氨基酸增加而减少胃分泌

○ 自然界中的两种活性形式：SST14、SST28

○ 生长抑素受体是GPCR；存在五种类型：SSTR1 至 SSTR5

○ SSTR2 是肿瘤中最丰富的受体。

○ 有报道称SSTR可以形成同二聚体或异二聚体来启动新的信号转导。

○ SRIF-14：生长抑素释放抑制因子

○ 相关癌症疾病：NET（神经内分泌肿瘤）

○ GEP（胃肠胰）NET 约占所有 NET 的 80-100%。

○ SST2 > SST1、SST5 > SST3 » SST4

○ SST2 存在于 70-90% 的 NET 中。

○ 生长抑素的医药应用

表 2. 生长抑素的药物应用

④ 糖尿病

○ 定义：餐后血糖≥200mg/dL或空腹血糖≥126mg/dL

○ 常见症状

○ 由于血液粘度增加而导致缺氧，导致坏死，这是最大的问题：最终需要截肢。

○ 尿液分泌增加

○ I 型糖尿病（胰岛素依赖性）

○ 白细胞破坏自身 β 细胞的自身免疫性疾病

○ 从青少年时期观察

○ 80% 的 1 型糖尿病患者具有抗胰岛 β 细胞的抗体

○ 症状：胰岛素缺乏、血液脂肪酸增加、尿量增加

○ 症状：糖异生增加→用于糖异生的草酰乙酸（OAA）→用于酮酸合成的乙酰辅酶A→酮症酸中毒→频繁昏厥。

○ 治疗：通过胰岛素处方解决

○ II 型糖尿病（非胰岛素依赖型）

○ 定义：由胰岛素受体基因异常引起的遗传性或后天性成人疾病

○ 从40年代开始观察

○ 原因：习惯性

○ 症状：胰岛素分泌增多、血脂肪酸增多、尿量增多、肥胖

⑹ 肾上腺

① 结构：肾上腺髓质 – 网状带 – 束状带 – 球状带 – 肾上腺皮质

○ 网状带：性激素

○ 束状带：皮质醇

○ 肾小球带：醛固酮

② 肾上腺皮质激素

○ 由 ACTH 和 RAAS（肾素-血管紧张素-醛固酮系统）激活

○ ACTH 刺激皮质醇和醛固酮分泌

○ RAAS 刺激醛固酮分泌

○ 1 型 糖皮质激素（例如皮质醇）：半衰期长

○ 功能1： 长期应激反应：血糖升高；糖原、蛋白质（氨基酸脱氨）和脂肪转化为葡萄糖。

○ 功能2： 免疫系统抑制（例如抑制炎症反应）

○ 地塞米松，类似于皮质醇，实际上被用作抗炎治疗

○ 功能3： 分泌随昼夜节律（生物钟）变化

○ 艾迪生病：皮质醇缺乏

○ 地塞米松：

○ 与皮质醇类似但更有效

○ 皮质醇上加成甲基，氢被氟取代，引入双键。

○ 地塞米松抑制试验：通过注射地塞米松来检查疾病的存在（低剂量）和部位（高剂量）

○ 库欣综合征：比库欣病更全面的术语

○ 原因：类固醇摄入等。

○ 症状：皮质醇升高、向心性肥胖、水牛背、皮纹

○ 库欣综合征 = ACTH 依赖性 + ACTH 非依赖性

○ ACTH依赖性=垂体库欣综合征+前列腺癌

○ ACTH 非依赖性 = 肾上腺库欣综合征 + 医源性

○ 库欣病：垂体瘤导致皮质醇分泌过多

○ 低剂量（2 mg）地塞米松：ACTH 无变化，皮质醇无变化。 未恢复»» ○ 高剂量（8 毫克）地塞米松：ACTH 降低，皮质醇降低。通过替代途径对肾上腺的负反馈抑制导致恢复。

○ 原发性肾上腺库欣综合征：肾上腺肿瘤导致皮质醇分泌过多

○ 肾上腺皮质醇分泌不受抑制，因此不存在负反馈恢复

○ 低剂量（2 mg）地塞米松：ACTH 没有变化，皮质醇降低。没有恢复。

○ 高剂量（8 mg）地塞米松：ACTH 没有变化，皮质醇没有变化或减少。即使是强烈的负面反馈也不会导致康复。

○ 异位 ACTH 综合征

○ 低剂量（2 mg）地塞米松：ACTH 没有变化，皮质醇没有变化或增加。没有恢复。

○ 高剂量（8 mg）地塞米松：ACTH 没有变化，皮质醇没有变化或增加。

○ 正常

○ 低剂量（2 毫克）地塞米松：ACTH 降低，皮质醇降低。 标准化

○ 高剂量（8 毫克）地塞米松：ACTH 降低，皮质醇降低。

○ 2 型. 盐皮质激素（例如醛固酮）

○ 作用于肾脏的Na⁺/K⁺泵，促进水和Na⁺的重吸收→血压升高

○ 醛固酮由胆固醇合成

○ ACTH ―⊕→ 皮质激素分泌

图 6. 肾上腺皮质中的类固醇激素生物合成途径

③ 肾上腺髓质激素

○ 概述

○ 1 型： 肾上腺素（Adrenaline）

○ 2 型： 去甲肾上腺素

○ 由交感神经系统激活

○ 与肾上腺皮质相比，肾上腺髓质对压力的反应更快

○ 肾上腺髓质是交感神经系统的改良节后神经元。

○ 功能1： 短期应激反应：血糖↑、血压↑（血管收缩）、呼吸↑、心率↑、新陈代谢率↑、消化活动和肾脏活动↓

○ 扩张细支气管，增加呼吸

○ 警觉性提高

○ 半衰期短

○ 功能 2： 糖原 → 葡萄糖（在肝脏、肌肉中）：与功能 1 相比，不是主要反应

○ 肾上腺素反应因组织类型而异

○ 肝细胞：肾上腺素β受体→血糖水平升高

○ 骨骼肌血管：肾上腺素β受体→血管舒张

○ 肠道血管：肾上腺素α受体→血管收缩

○ 心肌和其他平滑肌小动脉：肾上腺素β受体→小动脉扩张→血流量增加→心脏和其他平滑肌收缩

○ 内脏小动脉：肾上腺素α受体→小动脉收缩→内脏肌血流量减少→内脏肌松弛

○ 调节：交感神经系统活动增加―⊕→ 肾上腺素和去甲肾上腺素分泌

④肾上腺皮质分泌的少量性激素（睾酮、雌激素）：促进和维持性征的发育。

⑤ 肾上腺与衰老

○ 肾上腺是体内维生素C含量最高的器官之一

○ 受到压力时，肾上腺激素会大量分泌，可能会消耗体内的维生素 C

○ 维生素C的消耗会导致抗氧化活性下降，活性氧会促进衰老

⑺ 性激素

⑻ 胸腺：分泌胸腺素和胸腺生成素→使未成熟淋巴细胞成熟为T淋巴细胞

⑼ 松果体

① 光 −⊕→ 光感受器 ipRGC ―⊝→ 褪黑激素> ② 褪黑素 ―⊕→ 视交叉上核 (SCN) ―⊕→ 睡眠反应

③ 褪黑素

○ 昼夜节律机制

○ 褪黑激素节律：褪黑激素分泌在夜间增加，用作微弱的助眠剂

图 7. 褪黑激素节律

○ 冬季褪黑素分泌量较高

○ 这种生物钟机制是在出生后两个月就形成的。

⑽ 其他内分泌器官

①胃：通过胃泌素分泌调节盐酸分泌

② 肾脏：分泌促红细胞生成素（EPO）→刺激骨髓中红细胞的生成

输入： 2015.07.26 22:11