内分泌系统的结构与功能特点

1、内分泌系统的结构与功能特点内分泌系统由内分泌腺和分布于各组织的激素分泌细胞（或细胞团）以及它们所分泌的激素组成。 一、内分泌腺和激素分泌细胞 1 内分泌腺人体的内分泌腺主要包括： 下丘脑和神经垂体（垂体后叶）； 松果体； 腺垂体（垂体前叶和中叶）； 甲状腺； 甲状旁腺； 内分泌胰腺（包括胰岛和胰岛外的激素分泌细胞）； 肾上腺皮质和髓质； 性腺（皋丸或卵巢）。此外，也有人将胸腺和胎盘列为内分泌腺，但它们的主要功能不是内分泌调节。 2 弥散性神经-内分泌细胞系统 亦称为胺前体摄取和脱羧（amine precursor uptake and de -carboxylation , APUD）细胞系统

2、。这些细胞主要分布于脑、胃、肠、胰和肾上腺髓质。在其他组织中，也散布有数目不等的APUD 细胞，主要合成和分泌肽类与胺类激素。 3 组织的激素分泌细胞非内分泌组织的细胞也往往具有激素和或细胞因子的合成和分泌功能如心房肌细胞（ANP）、脂肪细胞（leptin）、血管内皮细胞（内皮素）、成纤维细胞(FGF）等。 二、激素分泌细胞的结构特点 1 合成肽类激素的细胞 这类细胞的共同特点是： 与激素合成相关的内质网和高尔基体含量丰富； 胞浆内含有膜包裹的分泌颗粒，颗粒内含肤类激素及其前体；医.学教.育网搜.集整理 细胞常排列成索状或团块状，有时形成滤泡或具有特殊分化的膜结构。神经内分泌（neuroend

3、ocrine）细胞除上述特征外，还具有神经电活动、神经元突触连接结构和对神经递质有生理反应等特点。胃、肠、胰等组织的APUD细胞胞浆透明，可单个或三五成群夹杂在主质细胞间隙中。 2 合成类固醇类激素的细胞 此类细胞的共同特点有： 与激素合成有关的滑面内质网含量丰富，线粒体晴常呈管泡状，但无分泌颗粒； 胞浆的脂质小滴较多，其中含有供激素合成的胆固醇； 细胞呈弥散性或成群分布。 三、激素 内分泌激素（endocrine hormone) 是细胞分泌的微量活性物质，由血液输送至远处组织并通过受体而发挥调节作用的化学信使物质。但现代内分泌学已将激素的范围扩展到具有局部调节作用的旁分泌活性物质和具有细胞

4、自身调节作用的自分泌活性物质。分子结构清楚者称为激素，结构尚不明确者称为因子（factors）。 （一）激素分类 在人体内，已知的激素和因子已有200 多种，一般根据化学结构分为四类。 1 胺类激素和蛋白质激素 亦称为含氮激素，均由氨基酸残基组成分子的一级结构。由前激素原（prepro-hornlone）基因（DNA）编码，转录mRNA 后在核糖体翻译出肽链，形成的前激素原再经裂肽酶作用和化学修饰加工，形成具有生物活性的激素。 2 胺类激素 其原料为氨基酸，如儿茶酚胺由酪氨酸转化而来；色氨酸在脱羧酶或羧化酶催化下生成血清素或褪黑素（melatonin）。 3 氨基酸类激素 由氨基酸衍生而来，如

5、甲状腺激素（thyroid hormones，TH）由酪氨酸经碘化、偶联而成。 4类固醇类激素 其骨架结构为环戊烷氢菲。在肾上腺皮质、性腺或其他组织内，经链裂酶、羟化酶、脱氢酶、异构酶等作用后，转变为糖皮质激素（如皮质醇）、盐皮质激素（如醛固醇）、雄激素（如睾酮与二氢睾酮）、雌激素（如雌二醇）、孕激素（如孕酮）。在肝和肾内，胆钙化醇可被先后羟化为25-（OH）D3及1，25-（OH）2D3。 （二）激素的合成与贮存 如前所述，肽激素的合成与一般蛋白质相同，激素以分泌颗粒形式贮存。非肽类激素的合成方式各异。激素在体内的贮存量十分有限，但贮存在甲状腺滤泡细胞外腔中的TH可满足机体数个月之需。 （三

6、）激素分泌方式 1内分泌（endocrine）分泌的激素先进入毛细血管，再经腺体静脉进入体循环（下丘脑激素先进入垂体门脉系统，内分泌胰腺激素先进入门静脉），随血液分布于机体各组织器官中，与靶细胞的特异受体结合发挥调节作用。 2旁分泌（paracrine）一般不进入血液，仅（或主要）在局部发挥作用。 3自分泌（autocrine）自分泌激素反馈作用于自身细胞，是细胞自身调节的重要方式之一。 4胞内分泌（intracrine）由胞浆合成的激素直接转运至胞核，影响靶基因的表达。 5神经分泌（neurocrine）神经激素由神经细胞分泌，借轴浆流沿神经轴突运送至所支配（或贮存）的组织（如神经垂体），或

7、经垂体门脉系统到达腺垂体，调节靶细胞的激素合成和分泌。 此外，还有并邻分泌（juxtacrine）、腔分泌（solinocrine）和双重分泌（amphicrine）等激素分泌方式，后两者是激素进入腺腔、腺导管或消化道的一种分泌现象，腔分泌只分泌激素而双重分泌可同时分泌激素和外分泌物质。 （四）激素转运 激素的转运载体为蛋白质，具有与激素结合的相对特异性。例如，血浆白蛋白和甲状腺素转运蛋白（transthyretin）可转运小分子激素物质，其特异性不高。特异性转运蛋白主要有甲状腺素结合球蛋白（TBG）、性激素结合球蛋白（SHBG）、皮质醇结合球蛋白（CBG）、胰岛素结合蛋白、医.学教.育网搜.

8、集整理GH 结合蛋白、IGF 结合蛋白、胰高糖素样肽-1 结合蛋白等。 （五）激素的降解与转换 肽类激素的半衰期短，一般约37min 。类固醇类激素的半衰期依激素的类型和分子结构而异，但一般均较肤类激素长，多数为数小时，少数可长达数周以上。激素在改变分子结构或在体内代谢后，其半衰期可缩短或延长，例如25-（OH) D3 的半衰期约23 周，经肾小管上皮细胞1a-羟化转变为l，25-（OH)2D3后，其半衰期明显缩短（68h）。T4和睾酮在外周组织中可分别转化为T3 和二氢睾酮，其生物活性均增加。 多数激素在肝、肾和外周组织降解为无活性的代谢产物，故肝、肾功能减退往往影响激素的灭活。例如，肝功能

9、严重障碍者，雌激素的降解明显减慢，半衰期延长。肤类激素亦可在合成该激素的细胞内降解，并形成调节激素代谢和生物活性的另一途径。例如，甲状旁腺主细胞内的PTH 水解酶与PTH 颗粒共存于同一分泌颗粒中，这可能是防止过多PTHS 、分泌的一种保护性机制。 （六）激素的分泌节律 1 生物节律 人体中的生物节律（biological rhythms）可发生于一个细胞、一种组织或器官、一个生物个体或一个生物群体。许多激素的分泌具有脉冲节律性。在激素清除率相对恒定状态下，激素的血浓度主要受分泌脉冲频率和振幅的影响。血浓度变化周期自数分钟（如神经递质）、数小时（如LH 、TRH 、睾酮、皮质醇、生长激素、泌乳

10、素、TSH 、醛固酮等）、数天（如FSH) ，至数周（月经周期调节激素）、数月（季节性节律，如T4 、l ，25 -（OH ) 2 D3 、妊娠）不等。在人的一生中，同一激素的节律分泌也是变化的。一般来说，激素的半衰期越短、脉冲变化越明显。 2 昼夜节律 个体的生长、发育、代谢和环境变化及神经-内分泌的“生物钟”现象与下丘脑的视上核活动有关，并与褪黑素的昼夜节律分泌有密切联系，而褪黑素的分泌又是由光照和血清素能神经调节的。在病理情况下，激素的节律性分泌可有显著改变，如Cushing 综合征患者的皮质醇昼夜节律消失往往先于血皮质醇浓度的升高，测定皮质醇及ACTH 的昼夜节律性有助于Cushing

11、 综合征的早期诊断。 3 血液激素浓度的昼夜变化 下丘脑昼夜活动的节律性和激素脉冲性分泌引起垂体激素的血浓度波动。例如，血皮质醇的昼夜节律是垂体ACTH 节律性分泌（来源于CRH 分泌的节律性）的反映。 4 尿液成分浓度的昼夜变化 尿液中的激素、激素分解产物、电解质或其他成分的昼夜变化是代谢调节激素、进食、体力活动、肾脏调节等多种因素共同作用的结果。在相对恒定条件下，尿量、钙、钾、钠、儿茶酚胺及其他代谢产物均有昼夜节律性波动。白昼排出较多，夜间排出减少，差值可达1 倍以上。 （七）血浆激素组分的不均一性 激素组分包括激素原、活性激素变异体、活性激素单体、二聚体、多聚体、激素的分解片段等，肽类激

12、素和类固醇类激素均存在血浆激素组分的不均一现象。分析测定结果时必须考虑测定的组分范围及其临床意义。 （八）激素合成与分泌的调节途径 1 内分泌调节 激素要发挥对靶组织（靶细胞）的调节作用，必须具备下列基本条件： 激素具有正常的“生物活性”（即激素的分子结构正常），变异型激素或激素原的活性下降或缺乏； 如激素为非水溶性物质，转运时要与激素转运蛋白结合，将激素运抵靶细胞。有时，水溶性激素（如胰岛素、IGF 、GH 等）也以与转运蛋白结合的形式运输，其意义可能是减少游离激素的浓度波动和降解，转运蛋白起着贮存、缓冲和调节激素活性的功能； 靶细胞受体的结构、受体-激素结合的特异性和亲和力正常； 受体后信

13、号转导系统和级联反应（cascade reaction）系统的结构和功能正常； 促激素与靶激素或被调节代谢物之间形成正性兴奋或负性抑制的反馈调节环，使激素的分泌量或代谢物浓度迅速而严格地控制在机体所需的范围内； 靶细胞对激素的反应性和激素整体活动的协调性需要免疫调节和（或）神经调节参与。以上调节环路的任何步骤异常都可能导致内分泌代谢疾病。 2 旁分泌自分泌调节 旁分泌和自分泌是局部激素调节和组织重建（remodehng）调节的主要方式。机体根据各组织器官的功能不同，表现出不同的局部调节系统和调节机制。例如，内分泌胰腺的A 、B 、D 细胞的调节具有同种细胞之间的整合性和协调性，以保证对血糖浓度

14、快速而精细的调节。而在睾丸组织中，由内分泌和旁分泌激素、细胞因子、生长因子、代谢产物等组成的局部调节系统是维持正常的睾丸激素分泌和睾丸生殖功能所必需的。 （九）激素与神经系统及免疫系统的相互联系 神经系统主要借下丘脑与内分泌系统建立起神经一内分泌调节联系。下丘脑的活动由更高级神经中枢（大脑皮质）通过神经递质控制，外部环境刺激通过传入神经在神经中枢转换成化学信号，并由一些神经元进行分析整合，最后通过兴奋性或抑制性神经递质影响下丘脑的神经激素分。下丘脑的释放激素或释放抑制激素经垂体门脉系统进入腺垂体，促进或抑制垂体激素的分，并进一步影响靶腺的功能。另一方面，垂体激素也可通过血液循环、脑脊液或垂体门脉系统的逆向血流与扩散作用反馈作用于下丘脑甚至更高级神经中枢。其他内分泌激素（如皮质醇、T3、T4、儿茶酚胺、雌二醇等）也对中枢神经系统有重要调节作用。 免疫系统的免疫应答、免疫调节和免疫监视等功能均与神经-内分泌有密切联系。一方面，神经-内分泌调控着免疫功能；另一方面，免疫应