1 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） （第一信使）

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2 1 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） （第一信使）

3 2 内分泌细胞 内分泌细胞 制造分泌 制造分泌 1. 内分泌腺 1. 内分泌腺 e.g. 甲状腺 e.g. 甲状腺 2. 内分泌细胞 2. 内分泌细胞 e.g. 胰岛 αβ 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 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 1. 内分泌 (endocrine): 血循环 2. 旁分泌 (paracrine): 相邻 扩散 2. 旁分泌 (paracrine): 相邻 扩散 3. 自分泌 (autocrine): 自身受体 3. 自分泌 (autocrine): 自身受体

4 3 （二）激素 1. 化学本质 1. 化学本质 氨基酸衍生物 氨基酸衍生物 肽或蛋白质 肽或蛋白质 甲状腺激素 甲状腺激素 儿茶酚胺类激素 儿茶酚胺类激素 松果体激素 松果体激素 胰岛素、胰高血糖素 胰岛素、胰高血糖素 下丘脑激素、垂体激素 下丘脑激素、垂体激素 甲状旁腺素、降钙素 甲状旁腺素、降钙素 胃肠道激素 胃肠道激素

5 4 类固醇 类固醇 脂肪酸衍生物 脂肪酸衍生物 2. 作用特点 2. 作用特点 肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素 性激素 性激素 1 ， 25 （ OH ） 2 -D 3 1 ， 25 （ OH ） 2 -D 3 前列腺素 前列腺素 （ 1 ）量小作用大 （ 1 ）量小作用大 （ 2 ）有特异性 （ 2 ）有特异性 （ 3 ）作用迅速 （ 3 ）作用迅速

6 5

7 6 （三）激素的受体（ receptor ） 1. 化学本质 1. 化学本质 2. 存在部位 2. 存在部位 蛋白质 蛋白质 靶细胞质膜 靶细胞质膜 靶细胞内 靶细胞内 靶细胞质膜和靶细胞内 靶细胞质膜和靶细胞内

8 7 3. 特点 3. 特点 （ 1 ）高度的特异性 （ 1 ）高度的特异性 （ 2 ）高度的亲和 （ 2 ）高度的亲和 （ 3 ）结合的可逆性 （ 3 ）结合的可逆性 （ 4 ）生物学效应 （ 4 ）生物学效应 激素 1 - 受体 1 激素 1 - 受体 1 非共价键结合（可逆） 非共价键结合（可逆） 和结合量成正比 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 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

9 8 （四）激素的作用机制 （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 - D 3 维甲酸 反式作用因子

10 9 （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

11 10 e.g.(1)insulin 血 Glucose (2) 甲状旁腺激素 血 Ca + (2) 甲状旁腺激素 血 Ca + — — 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

12 11 二、甲状腺激素 二、甲状腺激素 （一）化学本质： 含碘的酪氨酸衍生物 含碘的酪氨酸衍生物 T 3 三碘甲酰原氨酸 (triiodo thyroxine ) T 3 三碘甲酰原氨酸 (triiodo thyroxine ) T 4 甲状腺素（ thyroxine) T 4 甲状腺素（ thyroxine) L- T 3,L- T 4 L- T 3,L- T 4

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14 13 ( 二）甲状腺激素（ T 3 、 T 4 ）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）

15 14 3. 合成过程（三个阶段） 1. 聚碘 耗能、主动转运、逆浓度差 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 + +H 2 O 2 “ I 2 ” +2H 2 O 2I - +2H + +H 2 O 2 “ I 2 ” +2H 2 O 活性碘 活性碘

16 15 食物碘 I - I - “I 2 ” 甲状腺滤泡 上皮细胞 甲状腺滤泡腔血液 钠泵 ATPADP 还原过氧化物酶 载体

17 16 （ 1 ）成人碘的需要量（ 50ug/ 天） 不足： 地方性甲状腺肿 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 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 - 、 CLO 4 - 、 SCN - * 载体： Br - 、 CLO 4 - 、 SCN - （ 3 ）聚碘能力与甲状腺功能的关系 吸 131 I 试验：甲亢 ---- 吸 131 I 试验：甲亢 ---- 甲减 ---- 甲减 ----

18 17 3. 酪氨酸的碘化和 T 3 、 T 4 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 + “I 2 ” DIT “I 2 ” DIT

19 18 E C.MIT+ DIT T3 E 储存（ 2-4 月 * ） E 储存（ 2-4 月 * ） DIT + DIT T4 （用药） DIT + DIT T4 （用药） E: 甲状腺过氧化物酶 催化 碘的 氧化 Tyr 的碘化 Tyr 的碘化 T 3 、 T 4 的合成 T 3 、 T 4 的合成 过程：图 16-3

20 19 图 16-3

21 20 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% Pre-Alb 15% Alb 10% Alb 10% 血中：少量 T3 TBG 结合（多） 大量 T4 大量 T4 游离 （少） 游离 （少） （活性） （活性） FT3 （多） FT4 （少） FT3 （多） FT4 （少）

22 21 FT3- 生理活性最强 * 应用： TT3 TT4 （ RIA ，受 TBG 影响） *FT3 FT4 *FT3 FT4 降解： 5’ 脱碘酶 5’ 脱碘酶 T4 T3 四碘甲腺乙酸 四碘甲腺乙酸 ( 脱氨、脱羧 ) 一碘甲腺乙酸 ( 脱氨、脱羧 ) 一碘甲腺乙酸 rT3* rT3* （ 5 脱碘酶） （ 5 脱碘酶） 胆汁 胆汁 ( 肝脏 ) + 葡萄糖醛酸 ( 肝脏 ) + 葡萄糖醛酸

23 22 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 下丘脑TRH 垂体 垂体TSH 甲状腺 甲状腺 甲状腺 激素 靶细胞 靶细胞 + + - - - -

24 23 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 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 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

25 24 甲亢： TCh 甲减 :TCh E. 水代谢 促进淋巴循环 甲减：粘液性水肿 甲减：粘液性水肿 7. 常见甲状腺疾病

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28 27 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

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30 29 图 16-5

31 30 （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 ） （ vanillyl mandelic acid VMA ） 3. 过程：图 16-6 4. 酶：儿茶酚 -O- 甲基转移酶 (catecholo-methytransferase, COMT ） 单胺氧化酶 (momo-amine oxidase, MAO) 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

32 31 变肾上腺素 / 变去甲肾上腺素 3 ， 4- 二羟扁桃酸 图 16-6

33 32 （三） 对代谢的作用 （三） 对代谢的作用 促进能量动员及利用 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 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 交感神经兴奋 分泌

34 33 （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 ， C20 2. 糖皮质激素与盐皮质激素的结构特点 图 16-8

35 34 四、 肾上腺皮质激素 组织学位置 组织学位置 ( 肾上腺皮质 ) ( 肾上腺皮质 ) 球状带 球状带 束状带 束状带 网状带 网状带 分泌的激素 分泌的激素盐皮质激素 （醛固酮） （醛固酮）糖皮质激素 （皮质醇） （皮质醇）性激素（脱氢表雄酮） 对代谢的作用 对代谢的作用 调节水盐代谢 调节水盐代谢 调节糖、脂、 调节糖、脂、蛋白质代谢 肾上腺雄激素 肾上腺雄激素

36 35 （二）生物合成 1. 原料：胆固醇 血中摄取 乙酰辅酶 A 合成 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

37 36 1 *2 *3 1711 18 图 16-8

38 37 （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

39 38 17 羟类固醇（ 17-OHCS ） ： 肾上腺糖皮质激素的代谢产物， 肾上腺糖皮质激素的代谢产物， 17 位上仍保持有二羟丙酮17 位上仍保持有二羟丙酮 THF ， THE 和游离皮质醇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24hr 尿中含量反映了糖皮质激素分泌正常与否。

40 39 17 酮类固醇（ 17-KS ）： 代谢产物 皮质醇 ( 少数 ) 代谢产物 皮质醇 ( 少数 ) 雄性激素 ( 主要 ) 雄性激素 ( 主要 ) 17 位上侧链断裂而转变为酮基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24hr 尿中含量反映了 糖皮质激素 雄激素 肾上腺分泌 雄激素 肾上腺分泌 性腺分泌 性腺分泌

41 40 （五） 对代谢的作用 表 16-7 糖代谢 糖代谢 蛋白质 蛋白质 代谢 代谢 脂代谢 脂代谢 外周组织 肝 血液 血糖利用 糖异生 血糖 血糖利用 糖异生 血糖 糖原合成 糖原合成 蛋白质合成 蛋白质合成 血氨基酸 蛋白质合成 蛋白质合成 血氨基酸 蛋白质分解 蛋白质分解 （紫纹） （紫纹） 脂肪动员 脂肪合成 血 FFA 脂肪动员 脂肪合成 血 FFA “ 向心性肥胖 ”

42 41 （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 下丘脑CRH 垂体 垂体ACTH肾上腺皮质糖皮质激素 靶细胞 靶细胞 + + - - - -

43 42 六、垂体激素 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 生理功能 ACTH GH ADH MSH PL OX

44 43 表 16-7

45 44 4. 可来源一个共同的前体，经剪切而成不同 的激素， 的激素， e.g. ACTH 、 MSH 、内啡肽、脑啡肽 e.g. ACTH 、 MSH 、内啡肽、脑啡肽 来源于鸦片皮质原 来源于鸦片皮质原

46 45 七、下丘脑激素 七、下丘脑激素 1. 化学本质：多肽 2. 分泌二类激素 释放激素 释放激素 （ releasing hormones,RH ） 释放抑制激素 释放抑制激素 （ releasing inhibiting hormones, RIH ）

47 46 图 16-19

48 47 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 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 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) 作用：强烈的缩血管作用（ max) （高血压机制） （高血压机制） 受体跨膜受体 - G 蛋白 受体跨膜受体 - G 蛋白

49 48 九、瘦蛋白（ leptin ） 基因 基因  肥胖基因 （ ob 基因） （ ob 基因） 蛋白质 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 -- 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 ) ( 瘦蛋白拮抗 )