第二十九章 肾上腺皮质激素 Adrenocortical hormones
一、肾上腺皮质激素分类及调节 (adrenocortical hormones)-甾体类化合物 盐皮质激素—球状带分泌 (醛固酮;去氧皮质酮等)主要影响水盐代谢 糖皮质激素—束状带分泌 (氢化可的松;可的松等)主要影响糖代谢 性激素—网状带分泌 (雄激素;少量雌激素) 肾上腺皮质 外 内
反馈调节通路 正反馈调节 CRH,ADH促进垂体前叶分泌ACTH; ACTH,肾素-血管紧张素系统促进肾上腺分泌糖、盐皮质激素; 肾上腺皮质激素发挥外周作用 负反馈调节 长负反馈:糖皮质激素抑制下丘脑分泌CRH 也抑制垂体前叶分泌ACTH 短负反馈:ACTH可抑制自身与CRH的释放
二、化学结构及构效关系 基本结构为甾核 C3的酮基 C17的二碳侧链 C4-5的双键 肾上腺皮质激素基本结构及维持生理功能必需基团
盐皮质激素化学结构 C17上无-OH,C11上无O或有O与C18相联
糖皮质激素化学结构 C17上有-OH,C11上有= O或-OH; C1-2的为双键抗炎作用增强、水盐代谢作用减弱
C9引入-F,C16引入-CH3或-OH则抗炎作用更强、水盐代谢作用更弱, C6引入-F则抗炎作用更强
第一节 糖皮质激素
分泌: 氢化可的松分泌量:20mg/天 应激:200~300 mg/天 正常分泌的昼夜规律: 最高:早晨: 8 ~ 10时 最低:晚上:午夜12时
分泌的调节: 受下丘脑与垂 体的调节 下丘脑→CRF →垂体前叶 →ACTH →肾上腺皮质 →糖皮质激素
(三)糖皮质激素分泌的调节 昼夜节律
糖皮质激素的常用药物
糖皮质激素的生理作用 糖代谢 水电解质代谢 升高血糖(糖原合成) 影响小,长期产生潴钠排钾;利尿;低血钙 蛋白质代谢 促进分解,负氮平衡(淋巴和皮肤等组织蛋白质分解增加,合成抑制) 脂肪代谢 促进分解,抑制合成 --- 血胆固醇,脂肪重新分布 水电解质代谢 影响小,长期产生潴钠排钾;利尿;低血钙 核酸代谢 诱导特殊mRNA合成 --- 转录一种抑制细胞膜转运功能的蛋白质 --- 抑制细胞对葡萄糖、氨基酸等物质的摄取 [
糖皮质激素的药理作用
1、抗炎作用 超剂量的糖皮质激素 对抗各种原因所致炎症(物理、化学、生物、免疫等),增加机体对炎症的耐受力,降低炎症的血管及细胞反应 炎症初期红、肿、热、痛症状减轻; 炎症后期延缓肉芽组织生成,防止瘢痕形成 但同时可降低机体的防御功能,导致感染扩散、阻碍创口愈合
炎症表现 早期: 血管舒张 血浆外渗 组织水肿 WBC募集 红、肿、热、痛 功能障碍 晚期: 纤维母细胞增殖 结缔组织增生 疤痕生成 伤口愈合
抗炎作用机制 (1)抑制炎性介质的产生与释放 由于①提高脂皮质(LC)的合成→抑制PLA2活性→AA释放↓ →减少PGs及LTs等炎症介质生成。 ②诱导ACE而使缓激肽降解减少,参与抗炎反应。 ③抑制粘附分子及趋化因子的基因表达,减少粘附及趋化因子的生成,而抑制其作用。
(2)抑制细胞因子的产生 抑制致炎细胞因子基因的转录→细胞因子产生↓ 如:IL-1 、 IL-6 、 IL-8、TNF、r-IFN(干扰素)、粒细胞等 (3)抑制NOs活性→NO(血浆渗出,水肿形成,组织损伤)下降→ 抑制炎症
免疫抑制作用 对免疫反应的许多环节有抑制作用 机制: (1)抑制巨噬细胞对抗原的吞噬和处理过程→ 使淋巴细胞破坏→使血中淋巴细胞↓ (2)治疗量抑制细胞免疫,抑制淋巴因子引起的炎症反应 (3)大剂量抑制体液免疫,使抗体生成减少 (4)抑制免疫反应所致的炎症反应
强大的抗免疫作用示意图
3、抗休克作用 大剂量,具有抗休克作用 由于除抗炎、抗免疫、抗毒作用外也有 (1)心肌收缩力↑→输出量↑ (2)使痉挛血管扩张,改善微循环 (3)稳定溶酶体膜,减少心肌抑制因子形成
4. 增强对应激的抵抗力 5. 血液与造血系统 红细胞、血红蛋白增加; (1)收缩血管:由于GC,↑血管对儿茶本分胺敏感性,中等BP ↑ (2) ↑血糖水平,使机体有足够能量对抗感染、创伤、出血等应激 5. 血液与造血系统 红细胞、血红蛋白增加; 血小板增多,提高纤维蛋白原浓度,缩短凝血时间; 多 提高中性白细胞数量,但其功能下降;抑制 吞噬 游走 消化功能 嗜酸性粒细胞数量减少 少 淋巴细胞↓,单核细胞↓
应激反应(stress): 能引起ACTH与糖皮质激素分泌增加的各种刺激为应激刺激,而产生的反应称为应激。 例:缺氧、创伤、手术、饥饿、疼痛、寒冷、精神紧张、焦虑不安。 除垂体-肾上腺皮质参加外,交感肾上腺髓质也参与。 作用: 减少应激刺激引起的物质(PG、缓激肽、蛋白水解酶 )的产量及不良作用 能量代谢转运已糖代谢为中心、保证GS对重要脏器供应。 维持Bp增加儿茶酚胺对心血管作用。
对抗内毒素的致死作用 内毒素剂量剂量 小鼠死亡数 0.5 2 10 50 100 对照组 15/20 17/20 20/20 10/10 — 小鼠死亡数 0.5 2 10 50 100 对照组 15/20 17/20 20/20 10/10 — 可的松组 0/20 0/19 3/17 14/20 13/20 可的松:1mg/鼠/d×8
6、中枢神经系统 7. 其他作用 退热作用 消化系统 骨骼 减少脑中γ–氨基丁酸的浓度,提高中枢兴奋性; 抑制体温中枢对致热原的反应、稳定溶酶体膜、减少内源性致热原的释放 消化系统 胃酸、胃蛋白酶分泌增多,提高食欲,促进消化 大剂量可诱发或加重溃疡 骨骼 骨质脱钙,骨质疏松
糖皮质激素受体(GR)介导的经典甾体激素作用原理
机制 基本机制:糖皮质激素(GCS)与靶细胞内的 受体(R)结合,影响了参予炎症的一些基因转 录而产生抗炎作用 →GCS-R→DNA 抑制炎症 转录↓→细胞因子生成↓
受体: 广泛分布于全身多种组织,但各类细 胞受体密度不一样:2000~10000结合 位点/细胞,目前已被纯化分子量: 94KD,含 777 个氨基酸残基
受体模式:含三个功能区 N端 C端 免疫原区 DNA结合区 激素结合区 激素结合区:在羧基端,能与激素特异性结合 DNA结合区:在中间,能识别细胞核基因启动子中GCS- R结合位点(糖皮质激素反应成分,GRE或nGRE),与 之结合,产生效应 免疫原区:在氨基端,可能参加特异基因的转录
受体(R)与其他蛋白质组成复合物: HSP90(90KD) R HSP70(70KD) Immunophillin(IP,56KD) 掩盖DNA结合区而使R处于无活性状态 GCS + R→GCS-R→DNA
GR受体未活化时 与一大分子蛋白质复合物结合 组成:两个分子的热休克蛋白90 (Hsp90); 抑制性蛋白 作用:维持受体的折叠状态,利于糖皮质激 素与GR结合; 避免GR未活化时与靶基因DNA发生反应
GR受体激活后的反应 GCS与GR结合 Hsp90被解离 GCS-GR复合物活化 进入核内 与靶基因启动子序列的 糖皮质激素反应成分(GRE) 负性糖皮质激素反应成分(nGRE) 结合 相应转录增加或减少 通过mRNA影响蛋白质合成,产生效应
激素与胞浆内受体结合,促其释出hsp90、hsp70和IP,受体进入细胞核与靶基因的GRE结合,调节基因表达,最后产生生物效应。
(一)影响基因转录 1.正性影响: 2.负性影响: 促进基因转录→介质蛋白(如脂皮素)生成 ↑→PGS、LTS、PAF(抑制PLA2)、NO等炎 症介质生成↓→炎症→(如脂皮素) 2.负性影响: 抑制基因转录→细胞因子合成与释放↓ (1)GCS-R-nGRE抑制IL-1、IL-3、IL-4、 IL-5、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子α(TNFα)、 巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等的转录
2.负性影响: 抑制基因转录→细胞因子合成与释放↓ (1)GCS-R-nGRE抑制IL-1、IL-3、IL- 4、IL-5、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子α (TNFα)、巨噬细胞集落刺激因子(GM- CSF)等的转录 (2)抑制活化蛋白质1对基因转录的促 进作用: 与AP1结合或相互反应使AP1移位而失效或 形成空间位阻面防碍AP1的作用
(二)对转录后的影响 2.抑制mRNA的翻译,抑制蛋白质 合成与分泌 1.↓mRNA(与几种细胞因子及其 它蛋白质合成有关)的稳定性 →mRNA降解↑→IL-1、IL-3、GM- CSF生成↓ 2.抑制mRNA的翻译,抑制蛋白质 合成与分泌
糖皮质激素对基因转录的影响
临床应用 1、替代疗法: 急慢性肾上腺皮质机能减退症(肾上腺危象) 脑垂体前叶机能减退症 肾上腺次全切除 2、严重感染或炎症(合用足量抗生素) 严重急性感染,伴毒血症; 防止某些炎症后遗症。
(3)抑制异体皮肤或脏器移植后的排斥反应,与其他免疫抑制药联合用 3、自身免疫性疾病及过敏性疾病: (1)自身免疫性疾病: 类风湿性疾病 全身性红斑狼疮 硬皮病 肾病综合症 与免疫有关的活动性结肠炎及活动性肝炎。 (2)过敏性疾病 (3)抑制异体皮肤或脏器移植后的排斥反应,与其他免疫抑制药联合用 (4)支气管哮喘
4、超大剂量抗休克:有助于病人渡过危险期 (1)感染性休克+抗生素 (2)过敏性休克+Adr (3)心源性休克结合病因治疗 (4)低血容量性休克先补足量液体才能用激素
5、解除炎症症状及抑制瘢痕形成 6、 血液病: 急淋、再障、粒细胞减少症、血小板减少症和过敏性紫癜等 7、局部应用 皮肤病:皮炎、湿疹,肛门瘙痒等 眼部疾病:结膜炎、角膜炎、虹膜炎 8、急性肾髓损伤:大剂量
不良反应 持续超生理剂量应用引起的不良反应 (1)类肾上腺皮质功能亢进综合症; (2)诱发或加重感染;结核病、病毒、真菌、扩散恶化 (3)诱发加重溃疡:胃出血、穿孔 (4)心血管系统并发症:高血压、As (5)骨质疏松,肌肉萎缩,伤口愈合延迟; (6)精神失常。
其他:负氮平衡;骨质疏松;食欲增加;低血钾;高血糖倾向;消化性溃疡;欣快(有时出现抑制及情绪不稳定) 向心性肥胖
停药反应 医源性肾上腺皮质功能不全或萎缩 (缓慢减量,减低维持量或隔日给药,停药后应激情况下补充给药) 反跳现象:原病复发或加重 (加大剂量给药,控制症状后逐渐减 量、停药)
禁忌症 严重精神病和癫痫; 活动性消化性溃疡; 骨折、创伤修复期; 肾上腺皮质功能亢进; 严重高血压,糖尿病,孕妇; 抗菌药不能控制的感染等。
糖皮质激素的常用药物
体内过程 口服、注射均可吸收 短效制剂口服1-2小时起效,作用持续8 -12小时 90%以上与血浆蛋白结合 77%与皮质激素转运蛋白(CBG)结合 15%与白蛋白结合
影响CBG合成的因素 雌激素促进CBG在肝中合成 妊娠、雌激素治疗时CBG增高,游离氢化可的松减少
主要在肝中代谢,与葡萄糖醛酸或硫酸结合,与未结合部分一起由尿排出 可的松与泼尼松须在肝内分别转化为氢化可的松与泼尼松龙而生效 严重肝功能不全者须给予氢化可的松与泼尼松龙 与肝药酶诱导剂合用需加大皮质激素剂量
用法与疗程 大剂量突击疗法 严重中毒性感染、休克 一般剂量长期疗法 免疫性疾病、恶性淋巴瘤、急淋等 小剂量替代疗法 垂体前叶、肾上腺皮质功能缺失 隔日疗法
思考题 试述糖皮质激素的药理作用。 糖皮质激素类药物抗休克作用的药理机制。 糖皮质激素不良反应和禁忌症 长期应用糖皮质激素类药物因减量过快或突然停药可引起哪些反应?其原因是什么? 糖皮质激素类药物的疗程及适用情况。 糖皮质激素类药物隔日疗法的依据、正确用法和优点。
第二节 盐皮质激素
第三节 促皮质素及 皮质激素抑制药
一、促皮质素(ACTH) 在下丘脑CRH作用下,由腺垂体嗜碱细胞分泌; ACTH 缺乏,将引起肾上腺皮质萎缩、分泌功能减退; 可控制自身释放 口服失效,只能注射应用 临床用于诊断肾上腺皮质功能水平 易致过敏
二、皮质激素抑制药 米托坦 选择性使肾上腺皮质束状带及网状带细胞萎缩、坏死,不影响球状带 美替拉酮 抑制11β – 羟化反应,干扰11-去氧皮质酮转化为皮质酮及11-去氧氢化可的松转化为氢化可的松