7.激素及其作用机制

1、第七章 激素及其作用机制第一节 概述一、定义 激素：hormone：内分泌腺、具有内分泌功能的组织产生的微量化学信息分子.信号传导：signal transduction：细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程。激素的分类：内分泌激素(endocrine)：由内分泌细胞分泌 ，通过血液循环到达靶细胞 ；大多数作用时间较长。旁分泌信号（paracrine signal）：某些细胞分泌；不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞；一般作用时间较短。自分泌信号( autocrine signal）：有些细胞间信息物质能与分泌细胞自身的受体结合而起调节作用。神经递质（neurotra

2、nsmitter）：由神经元细胞分泌，通过突触间隙到达下一个神经细胞，作用时间较短。二、激素的特性 1. 合成的可调控性： 2. 作用特异性： 一种激素只专一地使一类或一种细胞产生特定的生理效应； 通过靶细胞存在的特异受体识别其来实现 3. 作用微量性： 4. 分泌的可调控性 5. 作用通过中间介质： 激素作用于靶细胞并不直接引起生理效应，通过一系列中间介质的参与完成级联放大效应；6. 作用的“快”和“慢”反应： 快反应：一些激素作用于靶细胞后，在较短时间内其生理效应就显现出来的现象，作用时间短；（酶的快速调节） 慢反应：激素作用于靶细胞后，需较长时间潜伏才产生生理效应的现象，效应持续时间长；

3、（酶的慢速调节） 7. 脱敏： 激素长时间作用于靶细胞时，靶细胞会产生一种降低其自身对激素应答强度的倾向，此现象激素的脱敏作用。三、激素的化学本质和分类 以化学本质分： AA衍生物类、蛋白质多肽类、甾体类、脂肪酸衍生物类1. AA衍生物 （1）甲状腺素T3/T4 （2）酪氨酸衍生物 儿茶酚胺类：多巴胺，肾上腺素，去甲肾上腺素。 2. 蛋白质或多肽类 下丘脑、垂体分泌激素多属肽及蛋白质 胰岛及胎盘等分泌激素也属多肽或蛋白质 3. 甾醇类 胆固醇为原料： 肾上腺皮质球状带细胞-睾丸酮 束状带细胞-皮质醇 网状带细胞-雄激素； 睾丸间质细胞-睾丸酮； 卵巢的卵泡细胞及黄体-雌二醇及孕酮 4. 脂衍生

4、物类 前列腺：前列腺素 PG，A-I等9型 血小板：血栓噁烷 TXA2 白细胞：白三烯 LTs（D、C、B、E型）激素第二信使又分为：脂溶性激素 能通过细胞膜，与位于胞液或胞核的受体结合，调控特定基因的表达，产生生物效应。水溶性激素： 不能通过细胞膜，必须与细胞膜上的受体结合才能发挥作用。以溶解性质分： 水溶性激素、 脂溶性激素特征脂溶性激素水溶性激素固醇类、甲状腺素肽类激素、肾上腺素合成后储存少见储存结合蛋白存在少见半衰期长短受体胞质/胞核胞膜作用机制直接间接第二节 主要激素的化学与生理生化功能下丘脑分泌激素: 激素简称英文化学本质生理效应促肾上腺皮质激素释放因子CRFCorticotrop

5、in releasing factor(RF)911肽促进或抑制相应促激素或激素的分泌促黄体生成激素释放因子LRFLuteinizing hormone RF10肽促卵泡激素释放因子FRF多肽生长激素释放因子GRF多肽生长激素释放抑制因子GRIF14肽催乳激素释放因子PRF多肽促黑色细胞激素释放因子MRF多肽促黑色细胞激素释放抑制因子MRIF多肽促甲状腺激素释放因子TRF三肽 激素释放因子或促激素释放因子、激素释放抑制因子或促激素释放抑制因子 调节脑垂体相应激素分泌或促激素分泌胃肠激素：促胃液素、胰泌素、胆囊收缩素、激肽要求掌握的激素：胰岛素：对糖代谢的影响：促进葡萄糖进入细胞，氧化利用，促进

6、糖原合成，抑制糖异生。对脂代谢的影响：抑制脂肪动员，促进FA、TG(甲状腺球蛋白)的合成。对蛋白质代谢的影响：促进蛋白质的合成。胰高血糖素：对糖代谢的影响：促进糖原分解、糖异生，抑制糖酵解、有氧氧化。对脂代谢的影响：促脂肪动员。对蛋白质代谢的影响：促进蛋白质的分解，尿素合成。肾上腺素：对糖代谢的影响：促进肝糖原分解、肌糖原酵解，促进糖异生，提高血糖。对脂代谢的影响：促脂肪动员，抑制脂肪合成。对蛋白质代谢的影响：促进蛋白质的分解。使机体处于能量动员状态。第三节 激素作用机制化学通讯存在从简单到复杂的进化过程 简单： 单细胞生物：直接与外界交换信息 多细胞生物：细胞间缝隙连接 复杂： 多细胞生物：

7、配体-受体相互作用 信号分子（一个细胞提供）- 接受器（受体，另一细胞） ，通过信号应答转换系统，转变为细胞内信号，细胞应答生理学效应一、受体与配体（一）受体（receptor）:是细胞膜上或胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，也有糖脂。受体的作用：识别外源信号分子并与之结合；将配体信号转变为细胞内分子可识别的信号，并传递到其他分子引起应答。（二）配体（Ligand）： 对受体具有选择性结合能力，结合后使该细胞产生特定生物效应的生物活性化学信号分子。受体与配体:YYYY血管分泌细胞靶细胞靶细胞刺激配体与受体结合的特点：1. 高度专一性2. 高度亲合力：细胞内化学信号浓度

8、极低。3. 可饱和性4.可逆性：非共价结合，可解离5. 特定的作用模式：受体的分布和含量具有细胞组织特异性，并呈特定的作用模式。（二）受体的分类：配体：不能进入细胞的水溶性化学信号（生长因子、细胞因子、水溶性激素）和位于临近细胞表面分子的信号。膜受体（细胞表面受体）：绝大部分是镶嵌糖蛋白。 配体：可进入细胞的脂溶性化学信号，如类固醇激素、甲状腺素和维A酸等胞内受体：位于胞液和细胞核中，为DNA结合蛋白。 （一） G蛋白偶联受体，七跨膜受体 G proteinlinked receptors G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptors, GPCRs)，又称七个跨膜螺旋

9、受体。下游分子：G蛋白四、膜受体类型G蛋白 （guanylate binding protein）是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞液面的外周蛋白，由、 三个亚基组成。 有两种构象：非活化型（G -GDP)； 活化型(G-GTP） 。（二）离子通道受体(一般了解)3. 单跨膜受体, 单跨膜 螺旋受体EGF受体作用机制：二聚化自身磷酸化磷酸化底物靶蛋白活化单体膜受体介导的信息传递： cAMP- 蛋白激酶途径 Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径 cGMP- 蛋白激酶系统 酪氨酸蛋白激酶途径（略） JAK-STAT途径（略） 核因子 途径（略） TGF-途径（略）（一）cAMP - 蛋白激酶途径

10、1、组 成：胞外信息分子（主要是胰高血糖素、肾上腺素和促肾上腺皮质激素） 受体G蛋白腺苷酸环化酶 (AC)cAMP 蛋白激酶A (PKA)AMP 磷酸二酯酶Adenylate cyclase: ACATPcAMPAC2. cAMP的合成：解释 1解释 2PKA的作用：PKA促进底物蛋白的丝氨酸、苏氨酸（Ser/Thr)磷酸化。（1） 对代谢的调节作用 使效应蛋白磷酸化。如：PKA使磷酸化酶磷酸化而活化；使糖原合酶磷酸化而失活。（2）对基因表达的调节作用 PKA活化 cAMP应答元件结合蛋白，cAMP应答元件结合蛋白结合cAMP应答元件，调节基因转录。解释 3cAMP - 蛋白激酶途径胞外信息分

11、子 受体G蛋白腺苷酸环化酶(AC)cAMP 蛋白激酶A(PKA)生物效应（1,2）信号通路2. Ca2+ - 磷脂依赖性蛋白激酶途径促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素、抗利尿激素膜受体Gp磷脂酶C（PLC）PIP2DAG + IP第二信使PIP2PLCDAG + IP与内质网和肌浆网受体结合Ca2+释放磷脂酰丝氨酸激活PKC（磷脂酰肌醇）第二信使信号通路 PKC的作用： 调节代谢：PKC引起一系列靶蛋白的丝 、苏氨酸残基磷酸化，导致生理、生化反应。 调节基因表达： PKC使反式作用因子磷酸化，导致基因表达，表达出的反式作用因子，与基因顺式作用元件结合，导致目的基因的表达。Ca2+ - 磷脂依赖性蛋白激酶途径胞外信息分子 受体Gp蛋白PLC激活PKC生物效应PIP2DAG + IP磷脂酰丝氨酸Ca2（1,2）3、Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径( Ca2+- CaM激酶途径 )激活CaM依赖性蛋白激酶释放Ca2+激活钙调蛋白 IP3 蛋白PLC 受体 蛋白质磷酸化Ras-MA