激素(Hormone)音译为荷尔蒙它是我们生命中的重要物质

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1、激 素激素（Hormone）音译为荷尔蒙。它是我们生命中的重要物质。 激素是内分泌细胞制造的。 人体内分泌细胞有群居和散住两种。 群居的形成了内分泌腺，如脑壳里的脑垂体，脖子前面的甲状腺、甲状旁腺，肚子里的肾上腺、胰岛、卵巢及阴囊里的睾丸。 散住的如胃肠粘膜中有胃肠激素细胞，丘脑下部分泌肽类激素细胞等。 每一个内分泌细胞都是制造激素的小作坊。 大量内分泌细胞制造的激素集中起来，便成为不可小看的力量。 激素是化学物质。 目前对各种激素的化学结构基本都搞清楚了。 按化学结构大体分为四类。 第一类为类固醇，如肾上腺皮质激素、性激素。 第二类为氨基酸衍生物，有甲状腺素、肾上腺髓质激素、松果体激素等。

2、第三类激素的结构为肽与蛋白质，如下丘脑激素、垂体激素、胃肠激素、降钙素等。 第四类为脂肪酸衍生物，如前列腺素。 激素是调节机体正常活动的重要物质。它们中的任何一种都不能在体内发动一个新的代谢过程。它们也不直接参与物质或能量的转换，只是直接或间接地促进或减慢体内原有的代谢过程。如生长和发育都是人体原有的代谢过程，生长激素或其他相关激素增加，可加快这一进程，减少则使生长发育迟缓。激素对人类的繁殖、生长、发育、各种其他生理功能、行为变化以及适应内外环境等，都能发挥重要的调节作用。一旦激素分泌失衡，便会带来疾病。 激素只对一定的组织或细胞（称为靶组织或靶细胞）发挥特有的作用。人体的每一种组织、细胞，都

3、可成为这种或那种激素的靶组织或靶细胞。而每一种激素，又可以选择一种或几种组织、细胞作为本激素的靶组织或靶细胞。如生长激素可以在骨骼、肌肉、结缔组织和内脏上发挥特有作用，使人体长得高大粗壮。但肌肉也充当了雄激素、甲状腺素的靶组织。 生长激素 我们通常所说的激素是指糖皮质激素。它是肾上腺分泌的几种类固醇物质的总称，医生处方中的”强的松”，”考的松”，氢化考的松”，”地塞米松”等即为其人工合成物。这旨一种维持生命所必需的激素，能够升高血糖，促进蛋白质分解，促进脂肪动员以提供热量，并有增强心脏功能，促进食欲，退热，抑制机体的免疫过程等作用，所以常用于哮喘，肾病综合症和许多自身免疫性疾病的治疗，也常用于

4、危重病人的抢救，对肾上腺皮质功能低下者更是必需。 糖皮质激素对维持体内脂肪组织的正常分布起着重要作用。长期服用激素会导致头颈部及躯干部（尤其是腹部）脂肪聚积，而四肢脂肪减少，体内总脂肪量增加，外形上呈”向心性肥胖”，即面如满月，躯干肥胖，而四肢相对瘦小。但激素的这种副作用与其种类，疗程，总剂量等因素有关，如地塞米松引起食欲亢进，向心性肥胖的作用较为明显，而氟羟强的松龙使食欲减退，故而较少出现向心性肥胖，但可引肌软弱，神经系统抑制等。一般疗程越长，剂量越大，肥胖也越明显。停用激素后，体重会逐渐下降，体型也逐渐恢复。 释放激素 参考资料： 激素的调节为了保持机体内主要激素间的平衡，在中枢神经系统的

5、作用下，有一套复杂系统。激素一般以相对恒定速度（如甲状腺素）或一定节律（如皮质醇，性激素）释放，生理或病理因素可影响激素的基础性分泌，也由传感器监测和调节激素水平。反馈调节系统是内分泌系统中的重要自我调节机制，中枢神经系统的信息经过下丘脑，垂体到达外周腺体，由靶细胞发挥生理效应，其中任何一段均受正或负反馈调节的控制。 激素的传输肽类激素在循环中主要呈游离形式，固醇激素和甲状腺激素（除醛固醇酮外）均与高亲和力的特异血浆蛋白结合，仅少量（约110）呈有生物活笥的游离状态。这种对结合与游离比例控制可以辅助性地调节腺体功能，既可以调节生物活性，又可以调节半衰期。 激素与受体激素需与特异的受体结合以启动

6、其生理活性。不同激素可有不同的过程；多肽激素和儿茶酚胺与细胞表面受体结合，通过对基因的影响发挥其生物效应；胰岛素与细胞表面受体结合后共同进入细胞内形成胰体素受体复合物，再与第二受体结合产生生物效应，激素与受体的结合为特异性的，并且是可逆性的，符合质量与作用定律。 激素的分类 激素的种类繁多，来源复杂，按其化学性质可分为两大类（表11-1）： （一）含氮激素 1肽类和蛋白质激素 主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠激素等。 2胺类激素 包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。 （二）类固醇（甾体）激素 类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质

7、醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外，胆固醇的衍生物棗1，25-二羟维生素D3也被作为激素看待。 此外，前列腺素广泛存在于许多组织之中，由花生四烯酸转化而成，主要在组织局部释放，可对局部功能活动进行调节，因此可将前列腺看作一组局部激素。 表11-1 主要激素及其化学性质 主要来源激素英文缩写化学性质下丘脑促甲状腺激素释放激素TRH三肽促性腺激素释放激素GnRH十肽生长素释放抑制激素（生长抑素）GHRIH十四肽长征素释放激素GHRH四十四肽促肾上腺皮制裁激素释放激素CRH四十一肽促黑（素细胞）激素释放因子MRF肽促黑（素细胞）激素释放抑制因子MIF肽催乳素释放因子PRF肽催乳素释放抑制因

8、子PIF多巴肽（？）升压素（抗利尿激素）VP(ADH)九肽催产素OXT九肽腺垂体促肾上腺皮持激素ACTH三十九肽促甲状素皮质激素TSH糖蛋白卵泡刺激素FSH糖蛋白黄体生长素（间接细胞刺激素）LH(ICSH)糖 蛋白促黑（素细胞）激素MSH十三肽生长素GH蛋白质催乳素PRL蛋白质甲状腺甲状腺素（四碘甲腺原氨酸）T4胺类三碘甲腺原氨酸T3胺类甲状腺C细胞降钙素CT三十二肽甲状旁腺甲状旁腺激素PTH蛋白质胰岛胰岛素蛋白质胰高血糖素二十九肽胰多肽三十六肽糖皮质激素（如皮质醇）类固醇盐皮激素（如醛固酮）类固醇髓质肾上腺素E胺类去甲肾上腺素NE胺类睾丸：间质细胞睾酮T类固醇支持细胞抑制素糖 蛋白卵巢、胎盘

9、雌二醇E2类固醇雌三醇E3类固醇孕酮P类固醇胎盘绒毛膜促性腺激素CG糖蛋白消化道、脑胃泌素十七肽胆囊收缩素-促胰酶素CCK-PZ三十三肽促胰液素二十七肽心房心房利尿钠肽ANP二十一、二十三肽松果体褪黑素胺类胸腺胸腺激素肽类 激素作用的一般特性 激素虽然种类很多，作用复杂，但它们在对靶组织发挥调节作用的过程中，具有某些共同的特点。 （一）激素的信息传递使用 内分泌系统与神经系统一样，是机体的生物信息传递系统，但两者的信息传递形式有所不同。神经信息在神经纤维上传输时，以电信号为信息的携带者，在突触或神经-效应器接头外处，电信号要转变为化学信号，而内分泌系统的信息只是把化学的形式，即依靠激素在细胞与

10、细胞之间进入信息传递。不论是哪种激素，它只能对靶细胞的生理化过程起加强或减弱的作用，调节其功能活动。例如，生长素促进生长发育，甲状腺激素增强代谢过程，胰岛素降低血糖等。在这些作用中，激素既不能添加成分，也不能提供能量，仅仅起着“信使”的作用，将生物信息传递给靶组织，发挥增强或减弱靶细胞内原有的生理化生化近程的作用。 （二）激素作用的相对特异性 激素释放进入血液被运送到全身各个部位，虽然他们与各处的组织、细胞有广泛接触，但有此激素只作用于某些器官、组织和细胞，这称为激素作用的特异性。被激素选择作用的器官、组织和细胞，分别称为靶器官、靶组织和靶细胞。有些激素专一地选择作用于某一内分泌腺体，称为激素

11、的靶腺。激素作用的特异性与靶细胞上存在能与该激素发生特异性结合的受体有关。肽类和蛋白质激素的受体存在于靶细胞膜上，而类固醇激素与甲状腺激素的受体则位于细胞浆或细胞核内。激素与受体相互识别并发生特异性结合，经过细胞内复杂的反应，从而激发出一定的生理效应。有些激素作用的特异性很强，只作用于某一靶腺，如促甲状腺激素只作用于甲状腺，促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质，而垂体促性腺激素只作用于性腺等。有些激素没有特定的靶腺，其作用比较广泛，如生长素、甲状腺激素等，它们几乎对全身的组织细胞的代谢过程都发挥调节作用，但是，这些激素也是与细胞的相应受体结合而起作用的。 （三）激素的高效能生物放大作用 激素在血

12、液中的浓度都很低，一般在纳摩尔（n mol/L）,甚至在皮摩尔（p mol/L）数量级，虽然激素的含量甚微，但其作用显著，如1mg的甲状腺激素可使机体增加产热量约4200000 J（焦耳）。激素与受体结合后，在细胞内发生一系列酶促放大作用，一个接一个，逐级放大效果，形成一个效能极市制生物放电系统。据估计，一个分子的胰高血糖素使一个分子的腺苷酸环化酶激活后，通过cAMP-蛋白激酶。可激海参10000个分子的磷酸化酶。另外，一个分子的促甲状腺激素释放激素，可使腺垂体释放十万个分子的促甲状腺激素。0.1g的促肾上腺皮质激素释放激素，可引起腺垂体释放1g促肾上腺皮持激素，后者能引起肾上腺皮质分泌40g

13、糖 皮质激素，放大了400倍。据此不难理解血中的激素浓度虽低，但其作用却非常明显，所以体液中激素浓度维持相对的稳定，对发挥激素的正常调节作用极为重要。 （四）激素间的相互作用 当多种激素共同参与某一生理活动的调节时，激素与激素之间往往存在着协同作用或拮抗作用，这对维持其功能活动的相对稳定起着重要作用。例如，生长素、肾上腺素、糖皮质激素及胰高血糖素，虽然使用的环节不同，但均能提高血糖，在升糖效应上有协同作用；相反；胰岛素则以降低血糖，与上述激素的升糖效应有拮抗作用。甲状旁腺激素与1，12-二羟维生素D3对血钙的调节是相辅相成的，而降钙素则有拮抗作用。激素之间的协同作用与拮抗作用的机制比较复杂，可

14、以发生在受体水平，也可以发生在受体后信息传递过程，或者是细胞内酶促反应的某一环节。例如，甲状腺激素可使许多组织（如心、脑等）-肾上腺素能受体增加，提高对儿茶酚胺的敏感性，增强其效应。孕酮与醛固醛在受体水平存在着拮抗作用，虽然孕酮与醛固酮受体的亲和性较小，但当孕酮浓度升高时，则可与醛固酮竞争同一受体，从而减弱醛固酮调节水盐代谢的作用。前列环素（PGI2）可使血小板内cAMP增多，从而抑制血小板聚集；相反，血栓素A2（TXA2）却能使血小板内cAMP减少，促进血小板的聚集。 另外，有的激素本身并不能直接对某些器官、组织或细胞产生生理效应，然而在它存在的条件下，可使另一种激素的作用明显增强，即对另一

15、种激素有调节起支持作用。这种现象称为允许作用（permissive action）。糖皮质激素的允许作用是最明显的，它对心肌和血管平滑肌并元收缩作用，但是，必须有糖皮质激素有存在，儿茶酚胺才能很好地发挥对心血管的调节作用。关于允许作用的机制，至今尚未完全清楚。过去认为，允许作用是由于糖皮质激素抑制儿茶酚-O-甲基移位酶，使儿茶酚胺降解速率减慢，导致儿茶酚胺作用增强。现在通过对受体和受体水平的研究，也可以调节受体介导的细胞内住处传递过程，如影响腺苷酸环化酶的活性以及cAMP的生成等。 激素作用的机制 激素作为信息物质与靶细胞上的受体结合后，如何把信息传递到细胞内，并经过怎样的错综复杂的反应过程，

16、最终产生细胞生物效应的机制，一直是内分泌学基础理论研究的重要领域。近一二十年来，随着分子生物学的发展，关于激素作用机制的研究，获得了迅速进展，不断丰富与完善了关于激素作用机制的理论学说。激素按其化学性质分为两在类棗含氮激素和类固醇激素，这两类激素有作用机制也完全不同，现分别叙述。 （一）含氮激素有作用机制棗第二信使学说 第二信使学说是Sutherland等于1965年提出来的。Sutherland学派在研究糖原酵解第一步所需限速酶棗磷酸化酶的活性时，发胰高血糖素与肾上腺素可使肝匀浆在APT、Mg2+与腺苷酸环化酶（adenylate cyclase,AC）的作用下产生一种新物质，这种物质具有激

17、活磷酸体酶从而催化糖原酵解的作用。实验证明，它是环-磷腺苷（cyclic AMP,cAMP），在Mg2+存在的条件下，腺苷酸化酶促进ATPA转变为cAMP。CAMP在磷酸二酯酶（phosphodiesterase）的作用下，降解为5AMP。随后，进一步发现cAMP之所以能激活磷酸化酶，是由于cAMP激活了另一种酶，即依赖cAMP的蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase,cAMP-PK,PKA）而完成的。 Sutherland综合这些资料提出第二信使学说，其主要内容包括：激素是第一信使，它可与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受体结合；激素与受体结合后，激活漠上的腺苷酸

18、环化酶系统；在mg2+楔存在的条件下，腺苷酸环化酶促使ATP转变为cAMP，cAMP是第二信使，信息由第一信使传递给第二信使；cAMP是使无活性的蛋白激酶（PKA）激活。PKA具有两个亚单位，即调节亚单位与催化亚单位。CAMP与PKA的调节亚单位结合，导致调节亚单位与催化亚脱离而使PKA激活，催化细胞内多种蛋白质发生磷酸化反应，包括一些蛋白发生磷酸化，从而引起靶细胞各种生理生化反应。 以cAMP为第二信使学说的指出，推动了激素作用机制的研究工作迅速深入发展。近年来的研究资料表明，cAMP并不是唯一的第二信使，可能作为第二信使的化学物质还有cGMP、三磷酸肌醇、二酰甘油、Ca2+等。另外，关于细

19、胞表现受体调节、腺苷酸环化酶活化机制、蛋白激酶C的作用等方面的研究都取得了很大进展，现概述如下： 1激素与受体的相互作用 激素有膜受体多为糖蛋白，其结构一般分为三部分：细胞膜外区段、质膜部分和细胞膜内区段。细胞膜外区段含有许多糖基，是识别激素并与之结合的部位。激素分子和靶细胞受体的表现，均由许多不对称的功能基团构成极为复杂而又可变的立体构型。激素和受体可以相互诱导而改变本身的构型以适应对方的构型，这就为激素与受体发生专一性结合提供了物质基础。 激素与受体的结合力称为亲和力（affinity）。一般来说，由于相互结合是激素作用的第一步，所以亲和力与激素的生物学作用往往一致，但激素的类似物可与受体

20、结合而不表现激素的作用，相反却阻断激素与受体相结合。实验证明，亲和力可以随生理条件的变化而发生改变，如动物性周期的不同阶段，卵巢颗粒细胞上的的卵泡刺激素（FSH）受体的亲和力是不相同的。某一激素与受体结合时，其邻近受体的亲和力也可出现增高或降低的现象。 受体除表现亲和力改变外，其数量也可发生变化。有人用淋巴细胞膜上胰岛素受体进行观察发现，如长期使用大剂量的胰岛素，将出现胰岛素受体数量减少，亲和力也降低；当把胰岛素的量降低后，受体的数量和亲和力可恢复正常。许多种激素（如促甲状腺激素、绒毛膜促性腺激素、黄体生成素、卵泡刺激素等）都会出现上述情况。这种激素使其特异性受体数量减少的现象，称为减衰调节或

21、简称下调（down regulation0）。下调发生的机制可能与激素-受体复合物内移入胞有关。相反，有些激素（多在剂量较小时）也可使其特异性受体数量增多，称为上增调节或简称上调（up regulation），如催乳素、卵泡刺激素、血管紧张素等都可以出现上调现象。下调或上调现象说明，受体或上调现象说明，受体的合成与降解处于动态平衡之中，其数量是这一平衡的结果，它的多少与激素有量相适应，以调节靶细胞对激素有敏感性与反应强度。 2G蛋白在信息传递中的作用 激素受体与腺苷酸环化酶是细胞膜上两类分开的蛋白质。激素受体结合的部分在细胞膜的外表面，而腺苷环化酶在膜的胞浆面，在两者之间存在一种起耦联作用的调

22、节蛋白鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotide-binding regulatory protein），简称G蛋白。G蛋白由、和三个亚单位组成，亚单位上有鸟苷酸结合位点。当G蛋白上结合的鸟苷酸为GTP时则激活而发挥作用，但当G蛋白上的GTP水解为GDPA时则失去活性。当激素与受体结合时，活化的受体便与G蛋白的亚单位结合，并促使其与、亚单位脱离，才能对腺苷酸环化酶起激活或抑制作用。 G蛋白可分为兴奋型G蛋白（Gs）和抑制型G蛋白Gi。Gs的作用是激活腺苷酸环化酶，从而使cAMP生成增多；Gi的作用则是抑制腺苷酸环化酶的活性，使cAMP生成减少。有人提出，细胞膜的激素受体也可分为兴奋型

23、（Rs）与抑制型（Ri）两种，它们分别与兴奋性激素（Hs）或抑制性激素(Hi)发生结合，随后分别启动Gs或 Gi，再通过激活或抑制腺苷酸环化酶使cAMP增加或减少而发挥作用。 3三磷酸肌醇和二酰甘油为第二信使的信息传递系统 许多含氮激素是以cAMP为第二信使调节细胞功能活动的，但有些含氮激素的作用信息并不以cAMP为媒介进行传递，如胰岛素、催产素、催乳素、某些下丘脑调节肽和生长因子等。实验证明，这些激素作用于膜受体后，往往引起细胞膜磷脂酰肌醇转变成为三磷酸肌醇(inositol-1,4,5,triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol,DG)，并导致胞浆中Ca2+

24、浓度增高。近年来，有人提出IP3和DG可能是第二信使的学说引起人们的重视，并且得到越来越我的实验证实。这一学说认为，在激素的作用下，可能通过G蛋白的介导，激活细胞膜内的磷脂酶C(phosphinositol-specific phospholipase C.PLC)，它使由磷脂酰肌醇（PI）二次磷酸化生成的磷脂酰二磷肌醇（PIP2）分解，生成 IP3和DG。DG生成后仍留在膜中，IP3则进入胞浆。在未受到激素作用时，细胞膜几乎不存在游离的DG，细胞内IP3的含量也极微，只有在细胞3受到相应激素作用时，才加速PIP2的降解，大量产生 IP3和DG。IP3的作用是促使细胞内Ca2+贮存库释放Ca2

25、+进入 胞浆。细胞内Ca2+主要贮存在线粒体与内质网中。实验证明，IP3引起Ca2+的释放是来自内质网而不是线粒体，因为在内质网膜上有IP3受体，IP3与其特异性受体结合后，激活Ca2+通道，使Ca2+从内质网中进入胞浆。IP3诱发Ca2+动员 最初发反应是引起暂短的内质网释放Ca2+，随后是由Ca2+释放诱发作用较长的细胞外Ca2+内流，导致胞浆中Ca2+浓度增加。Ca2+与细胞内的钙调蛋白（calmodulin,CaM）结合后，可激活蛋白酶，促进蛋白质磷酸化，从而调节细胞的功能活动。 DG的作用主要是它能特异性激活蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）PKC的激活依赖于Ca

26、2+的存在。激活的PKC与PKA一样可使多种蛋白质或酶发生磷酸化反应，进而调节细胞的生物效应。另外，DG的降解产物花生四烯酸是合成前列腺素的原料，花生四烯酸与前列腺素的过氧化物又参与鸟苷酸环化酶的激活，促进cGMP的生成。CGMP作为另一种可能的第二信使，通过激活蛋白激酶G(PKG)而改变细胞的功能。 （二）类固醇激素作用机制棗基因表达学说 因固醇激素的分子小（分子量仅为300左右）、呈脂溶性，因此可透过细胞膜进入细胞。在进入细胞之后，经过两个步骤影响基因表面而发挥作用，故把此种作用机制称为二步作用原理，或称为基因表达学说。 第一步是激素与胞浆受体结合，形成激素-胞浆受体复合物。在靶细胞将中存

27、在着类固醇激素受体，它们是蛋白质，与相应激素结合特点是专一性强、亲和性大。例如，子宫组织胞浆的雌二醇受体能与17-雌二醇结合，而不能与17-雌二醇结合。激素与受体的亲和性大小与激素的作用强度是平行的。而且胞浆受体的含量也随靶器官的功能状态的变化而发生改变。当激素进入细胞内与胞浆受体结合后，受体蛋白发生构型变化，从而命名激素-胞浆受体复合物获得进入核内的能力，由胞浆转移至核内。第二步是与核内受体相互结合，形成激素-核受体复合物，从而激发DNA的转录过程，生成新的mRNA，诱导蛋白质合成，引起相应的生物效应。 近年来由于基因工程技术的发展与应用，不少类固醇激素的核内受体的结构已经清楚。它们是特异地

28、对转录起调节作用的蛋白，其活性受因固醇激素的控制。核受体主要有三个功能结构域：激素结合结构域、DNAA结构结构域和转录增强结构域。一旦激素与受体结合，受体的分子构象发生改变，暴露出隐蔽于分子内部的DNA结合结构域及转录增强结构域，使受体DNA结合，从而产生增强转录的效应。另外，政治家实验资料表明，在DNA结合结构域可能有一个特异序列的氨基酸片断，它起着介导激素受体复合物与染色质中特定的部位相结合，发挥核定位信号的作用。 甲状腺激素虽属含氮激素，但其作用机制却与类固醇激素相似，它可进入细胞内，但不经过与胞浆受体结合即进入核内，与核受体结合调节基因表达。 应该指出，含氮激素可作用于转录与翻译阶段而影响蛋白质的合成；反过来，类固醇激素也可以作用于细胞膜引起基因表达学说难以解释的某引起现象。