1、 内分泌学总论内分泌学总论 江苏大学附属医院内分泌科江苏大学附属医院内分泌科 概论 几个基本概念几个基本概念 内分泌系统：内分泌系统：经典的内分泌系统是指由内分泌腺包括下经典的内分泌系统是指由内分泌腺包括下丘脑丘脑、垂体垂体、甲状腺甲状腺、甲状旁腺甲状旁腺、肾上腺肾上腺、性性腺及胰岛组成的系统腺及胰岛组成的系统 。非经典的内分泌系统还包括心非经典的内分泌系统还包括心、肝肝、肺肺、肾肾、胃肠道胃肠道、皮肤皮肤、脂肪细胞及免疫细胞等脂肪细胞及免疫细胞等。内分泌：内分泌：狭义的内分泌是指内分泌器官或细胞分泌狭义的内分泌是指内分泌器官或细胞分泌激素释放入血循环而作用于靶细胞激素释放入血循环而作用于靶细
2、胞。广义的内分泌还包括邻分泌广义的内分泌还包括邻分泌、并列分泌并列分泌、自分泌自分泌、腔分泌腔分泌、胞内分泌胞内分泌、神经分泌神经分泌。内分泌系统除其内分泌系统除其固有的内分泌腺固有的内分泌腺(垂体、甲状垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺和胰岛腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺和胰岛)外外,尚尚有分布在心、肺、肝、胃肠、肾、脑的内分有分布在心、肺、肝、胃肠、肾、脑的内分泌组织和细胞。它们所分泌的激素泌组织和细胞。它们所分泌的激素,可通过血可通过血液传递液传递(内分泌内分泌),),也可通过细胞外液局部或邻也可通过细胞外液局部或邻近传递近传递(旁分泌旁分泌,乃至所分泌的物质直接作乃至所分泌的物质直接作用
3、于自身细胞用于自身细胞(自分泌自分泌),),更有细胞内的化学物更有细胞内的化学物直接作用在自身细胞称为胞内分泌。直接作用在自身细胞称为胞内分泌。概论 内分泌腺：内分泌腺：以合成和分泌激素为主要功能的器官以合成和分泌激素为主要功能的器官称为内分泌腺体，如垂体、松果体、甲状称为内分泌腺体，如垂体、松果体、甲状腺、肾上腺、胰岛、性腺等。腺、肾上腺、胰岛、性腺等。概论 激素：激素：经典的激素是指由内分泌器官产生并释放入血经典的激素是指由内分泌器官产生并释放入血循环，运输到靶器官或靶细胞发挥一定效应的微量循环，运输到靶器官或靶细胞发挥一定效应的微量化学物质。化学物质。广义的激素还包括生长因子、细胞因子、
4、神经广义的激素还包括生长因子、细胞因子、神经肽及神经递质。肽及神经递质。因为它们有共同的特征：因为它们有共同的特征：1、都是作为细胞细胞间信息传递的化学信使。、都是作为细胞细胞间信息传递的化学信使。2、功能相同（见激素功能）、功能相同（见激素功能）3、作用模式相同：都是通过与靶细胞的受体结合、作用模式相同：都是通过与靶细胞的受体结合 发挥作用。发挥作用。4、在作用上可相互交叉。如胰岛素可以发挥生长、在作用上可相互交叉。如胰岛素可以发挥生长 因子的作用。因子的作用。内分泌学的发展 腺腺体内分泌学研究体内分泌学研究 组织内分泌学研究组织内分泌学研究 分子内分泌学研究分子内分泌学研究 腺腺体内分泌学
5、研究体内分泌学研究 将内分泌腺切除将内分泌腺切除,观察切除前、后的生理生化观察切除前、后的生理生化改变改变,再将回内分泌腺中提取的有效成分补充给所再将回内分泌腺中提取的有效成分补充给所切除的动物切除的动物,观察激素补充后的恢复情况。观察激素补充后的恢复情况。从内分泌腺提取激素从内分泌腺提取激素,分析其有效成分分析其有效成分,了解了解其化学结构其化学结构,进而制备各种类同物和拮抗物进而制备各种类同物和拮抗物,丰富丰富了对各个内分泌腺的认识。了对各个内分泌腺的认识。早期的实验 结扎狗的胰腺导管并切除胰腺 将新鲜的胰腺切成小片，放到盛有Ringer氏液的冷却过的研钵中 将混合物冷冻 几小时后，混合物
6、被溶化，组织被小心的用沙子和研钵捶浸软 液体通过纸张被过滤出来 过滤物为原始的胰腺提取物，用于注射 在狗身上的实验 1921年7月30日给糖尿病狗注射了胰腺提物 血糖水平有明显下降 组织内分泌学研究组织内分泌学研究 激素的提纯及其抗体制备激素的提纯及其抗体制备,激素的放射性核素激素的放射性核素标记标记,放射免疫测定放射免疫测定,放射受体测定放射受体测定,酶联免疫化学酶联免疫化学和发光免疫测定等。和发光免疫测定等。免疫荧光显微技术利用抗体与细胞表面或内免疫荧光显微技术利用抗体与细胞表面或内部高分子（抗原）特异性结合部高分子（抗原）特异性结合,进行定位研究进行定位研究,了了解激素分布情况解激素分布
7、情况,通过光镜、电镜可以识别各种激通过光镜、电镜可以识别各种激素分泌细胞素分泌细胞,加深对分泌激素或类激素的恶性肿瘤加深对分泌激素或类激素的恶性肿瘤的认识。的认识。应用冷冻割断法可通过电镜看到细胞内部各应用冷冻割断法可通过电镜看到细胞内部各种细胞器及细胞核的立体形象种细胞器及细胞核的立体形象;应用冷冻蚀刻复型应用冷冻蚀刻复型法法,可显示不同层次的结构。可显示不同层次的结构。分子内分泌学研究分子内分泌学研究 分子水平研究分子水平研究,激素基因、受体克隆、基因表激素基因、受体克隆、基因表达、转录和翻译的调控、基因点突变、基因缺失达、转录和翻译的调控、基因点突变、基因缺失和敲除、基因插入、激素作用机
8、制探讨、细胞内和敲除、基因插入、激素作用机制探讨、细胞内信号放大与转录以及细胞代谢、细胞增生、分化、信号放大与转录以及细胞代谢、细胞增生、分化、凋亡等凋亡等,已成为研究的热点。已成为研究的热点。国内应用基因重组技术己能人工合成人胰岛国内应用基因重组技术己能人工合成人胰岛素、人生长激素等等素、人生长激素等等,广泛应用于临床。广泛应用于临床。Homozygous Mutation in Melanocortin-4 Receptor Gene 人胰岛素的生产过程 质量控制和包装 激素激素 激素分类激素分类 根据化学性质分为四类根据化学性质分为四类 肽类激素肽类激素 TSHTSH、GHGH、FSHF
9、SH、LHLH等等 胺类激素胺类激素 儿茶酚胺、儿茶酚胺、5 5-羟色胺等羟色胺等 氨基酸类激素氨基酸类激素 T3T3、T4T4 类固醇激素类固醇激素 皮质醇、醛固酮、性激素、维生素皮质醇、醛固酮、性激素、维生素D D (一一)肽类激素肽类激素 蛋白质和肽类激素都是由蛋白质和肽类激素都是由DNADNA相应基因编码相应基因编码,先转录出先转录出mRNA,mRNA,然后以此为模板然后以此为模板由细胞质核糖体翻译出蛋白质和肽类激素前体由细胞质核糖体翻译出蛋白质和肽类激素前体,经经裂解和裂解和(或或)加工形成具有活性的物质加工形成具有活性的物质,在靶细胞发在靶细胞发挥作用挥作用,如前甲状旁腺素原可转变
10、为甲状旁腺素原如前甲状旁腺素原可转变为甲状旁腺素原,再转变为甲状旁腺素再转变为甲状旁腺素;类似转变见于胰岛素类似转变见于胰岛素,由一由一条长链多肽经蛋白酶水解而成。激素原因如鸦片条长链多肽经蛋白酶水解而成。激素原因如鸦片-黑素黑素-促皮质素原促皮质素原(proopiomelanoco,POMC)(proopiomelanoco,POMC)在不同在不同细胞可降解为多种激素细胞可降解为多种激素,降钙素基因在不同组织的降钙素基因在不同组织的mRNA,mRNA,可翻译出不同的肽可翻译出不同的肽,如在神经细胞内转变为如在神经细胞内转变为降钙素基因相关肤降钙素基因相关肤(cautonin(cautonin
11、-gemgem也也ted ted peptide,CGRP),peptide,CGRP),而在甲状腺透明细胞内转变为降而在甲状腺透明细胞内转变为降钙素。钙素。(二二)氨基酸类激素氨基酸类激素 甲状腺素甲状腺素(T4)(T4)和三碘甲状腺原氨酸和三碘甲状腺原氨酸(T3)(T3)系在甲状腺球蛋白分子中经氨酸碘化和系在甲状腺球蛋白分子中经氨酸碘化和偶联而成偶联而成,T4,T4、T3T3在甲状腺滤泡细胞内经在甲状腺滤泡细胞内经多个步骤而合成并贮存于滤泡胶质多个步骤而合成并贮存于滤泡胶质,然后然后再由滤泡上皮细胞所释放。再由滤泡上皮细胞所释放。(（三（三)胺类激素胺类激素 如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴
12、胺可如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺可由氨酸转化而来由氨酸转化而来,需要多个酶的参与需要多个酶的参与 5 5-羟色羟色胺胺(血清素血清素)则来自色氨酸则来自色氨酸,经过脱竣和经化而经过脱竣和经化而成。褪黑素成。褪黑素(melatoninn)(melatoninn)也来自色氨酸。也来自色氨酸。(四四)类固醇激素类固醇激素 核心为环戊烷多氢菲核心为环戊烷多氢菲,肾上腺和性腺可将胆固肾上腺和性腺可将胆固醇经过多个酶醇经过多个酶(如链裂酶、羟化酶、脱氢酶、异构如链裂酶、羟化酶、脱氢酶、异构酶等酶等)的参与和作用的参与和作用,转变成为转变成为糖皮质激素糖皮质激素(皮质皮质醇醇)、盐皮质激素盐皮质激素(醛
13、固酮醛固酮)、雄性激素雄性激素(脱氢表雄脱氢表雄酮、雄烯二酮、。睾丸主要产生睾和二氢睾酮酮、雄烯二酮、。睾丸主要产生睾和二氢睾酮,卵卵巢主要产生巢主要产生雌二醇和孕酮雌二醇和孕酮。从胆固醇合成雌二醇。从胆固醇合成雌二醇需要需要6 6个酶的参与。维生素个酶的参与。维生素E E由皮肤由皮肤7 7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇在紫外线和一定温度下合成在紫外线和一定温度下合成,然后需在肝内经然后需在肝内经2525-羟化羟化,在肾内经在肾内经1 1 短化短化,才成为具有生物活性的才成为具有生物活性的1,251,25-二羟维生素二羟维生素D3D3 二、激素降解与转换二、激素降解与转换 激素通过血液、淋巴液和细胞外
14、液而转运到激素通过血液、淋巴液和细胞外液而转运到靶细胞部位发挥作用靶细胞部位发挥作用,并经肝肾和靶细胞代谢并经肝肾和靶细胞代谢降解而灭活。血液中肽类激素的半衰期仅降解而灭活。血液中肽类激素的半衰期仅数数分钟分钟,而非水溶性激素而非水溶性激素,如甲状腺激素、类固如甲状腺激素、类固醇激素与转运蛋白醇激素与转运蛋白(甲状腺素结合球蛋白、性甲状腺素结合球蛋白、性激素结合球蛋白、白蛋白激素结合球蛋白、白蛋白)结合其半衰期可延结合其半衰期可延长。激素浓度和转运蛋白结合量、亲和性均长。激素浓度和转运蛋白结合量、亲和性均可可.影响其结合型和游离型激素的比值。游离影响其结合型和游离型激素的比值。游离型激素可进入
15、细胞内发挥其生物作用并参与型激素可进入细胞内发挥其生物作用并参与激素合成的反馈调节。激素合成的反馈调节。三、激素的作用机制三、激素的作用机制 激素要发挥作用激素要发挥作用,首先必须转变为具有活性的激素首先必须转变为具有活性的激素,如如T T4 4转变为转变为T T3 3,以便与其特异性受体结合。根据激以便与其特异性受体结合。根据激素受体所在部位不同素受体所在部位不同,分为二类分为二类:肽类激素、胺肽类激素、胺类激素、细胞因子、前列腺素作用于细胞膜受体类激素、细胞因子、前列腺素作用于细胞膜受体;类固醇激素、类固醇激素、T T3 3、维生素、维生素D D、视黄酸作用于细胞、视黄酸作用于细胞质或核内
16、受体。质或核内受体。受体有两个主要功能受体有两个主要功能,一是识别微一是识别微量的激素量的激素,二是与激素结合后在细胞内转变为生物二是与激素结合后在细胞内转变为生物活性作用。活性作用。表表7 7 1 1 1 1 激素受体分类激素受体分类 类型类型 相关相关 激素激素 细胞膜受体细胞膜受体 7 7次穿膜受体次穿膜受体(与与G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体)促卵泡素、黄体生成素、促肾上腺皮质激素、促卵泡素、黄体生成素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素、甲状旁腺素、降钙素、肾上促甲状腺激素、甲状旁腺素、降钙素、肾上 腺素、生长抑素、膜升糖素、血管加压素、腺素、生长抑素、膜升糖素、血管加压素、血管紧张素血管紧张素 、前列腺素、前列腺素 1 1次穿膜受体次穿膜受体(含内在激酶含内在激酶)胰岛素、胰岛素样生长因子胰岛素、胰岛素样生长因子-1 1、血小板源生、血小板源生 酶氨酸激酶酶氨酸激酶 长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子 丝丝/苏氨酸激酶苏氨酸激酶 抑制素、激活素、转化生长因子抑制素、激活素、转化生长因子 鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶 心房利尿钠肽心房利尿
