激素生化医学生物化学上海交通大学医学院.pptx

1第十六章第十六章 激素生化激素生化一、一、概述概述（一）内分泌系统的组织体系（一）内分泌系统的组织体系制造分泌制造分泌 血液血液内分泌细胞内分泌细胞激素激素靶细胞靶细胞生物学效生物学效应应（第一信使）（第一信使）2l l内分泌细胞内分泌细胞内分泌细胞内分泌细胞 l l制造分泌制造分泌制造分泌制造分泌l l1.1.1.1.内分泌腺内分泌腺内分泌腺内分泌腺 e.g.e.g.e.g.e.g.甲状腺甲状腺甲状腺甲状腺l l2.2.2.2.内分泌细胞内分泌细胞内分泌细胞内分泌细胞 e.g.e.g.e.g.e.g.胰岛胰岛胰岛胰岛细胞细胞细胞细胞l l3.3.3.3.神经内分泌细胞神经内分泌细胞神经内分泌细胞神经内分泌细胞 e.g.e.g.e.g.e.g.垂体后叶垂体后叶垂体后叶垂体后叶-ADH-ADH-ADH-ADH、催产素、催产素、催产素、催产素l l1.1.内分泌内分泌内分泌内分泌(endocrine):(endocrine):血循环血循环血循环血循环l l2.2.旁分泌旁分泌旁分泌旁分泌(paracrine):(paracrine):相邻相邻相邻相邻 扩扩扩扩散散散散l l3.3.自分泌自分泌自分泌自分泌(autocrine):(autocrine):自身受体自身受体自身受体自身受体 3（二）激素（二）激素l l1.1.化学本质化学本质化学本质化学本质l l氨基酸衍生物氨基酸衍生物氨基酸衍生物氨基酸衍生物l l肽或蛋白质肽或蛋白质肽或蛋白质肽或蛋白质l l甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素l l儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素l l松果体激素松果体激素松果体激素松果体激素l l胰岛素、胰高血糖素胰岛素、胰高血糖素胰岛素、胰高血糖素胰岛素、胰高血糖素l l下丘脑激素、垂体激素下丘脑激素、垂体激素下丘脑激素、垂体激素下丘脑激素、垂体激素l l甲状旁腺素、降钙素甲状旁腺素、降钙素甲状旁腺素、降钙素甲状旁腺素、降钙素l l胃肠道激素胃肠道激素胃肠道激素胃肠道激素4l l类固醇类固醇类固醇类固醇l l脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物l l2.2.2.2.作用特点作用特点作用特点作用特点l l肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素l l性激素性激素性激素性激素l l1 1 1 1，25252525（OHOHOHOH）2 2 2 2-D-D-D-D3 3 3 3l l前列腺素前列腺素前列腺素前列腺素l l（1 1 1 1）量小作用大）量小作用大）量小作用大）量小作用大l l（2 2 2 2）有特异性）有特异性）有特异性）有特异性l l（3 3 3 3）作用迅速）作用迅速）作用迅速）作用迅速56（三）激素的受体（三）激素的受体（receptor）l l1.1.化学本质化学本质化学本质化学本质l l2.2.存在部位存在部位存在部位存在部位l l蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质l l靶细胞质膜靶细胞质膜靶细胞质膜靶细胞质膜l l 靶细胞内靶细胞内靶细胞内靶细胞内l l靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内7l l3.3.特点特点特点特点l l（1 1）高度的特异）高度的特异）高度的特异）高度的特异性性性性l l（2 2）高度的亲和）高度的亲和）高度的亲和）高度的亲和l l（3 3）结合的可逆性）结合的可逆性）结合的可逆性）结合的可逆性l l（4 4）生物学效应）生物学效应）生物学效应）生物学效应l l激素激素激素激素1 1 1 1-受体受体受体受体1 1 1 1l l非共价键结合（可逆）非共价键结合（可逆）非共价键结合（可逆）非共价键结合（可逆）l l和结合量成正比和结合量成正比和结合量成正比和结合量成正比 1.1.血中激素的量血中激素的量血中激素的量血中激素的量2.2.靶细胞上的受体的量靶细胞上的受体的量靶细胞上的受体的量靶细胞上的受体的量3.3.激素与受体的亲和力激素与受体的亲和力激素与受体的亲和力激素与受体的亲和力8（四）激素的作用机制（四）激素的作用机制 水溶性激素水溶性激素水溶性激素水溶性激素：肽或蛋白质激素肽或蛋白质激素肽或蛋白质激素肽或蛋白质激素儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素脂溶性激素脂溶性激素脂溶性激素脂溶性激素：类固醇激素类固醇激素类固醇激素类固醇激素甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素1 1 1 1，25252525（OHOHOHOH）2 2 2 2-D-D-D-D3 3 3 3维甲酸维甲酸维甲酸维甲酸反式作用因子反式作用因子9（五）激素分泌的调节与反馈（五）激素分泌的调节与反馈1.受下丘脑、垂体的调节控制受下丘脑、垂体的调节控制下丘脑下丘脑垂体垂体靶细胞内分泌腺靶细胞内分泌腺+-负反馈负反馈/正反馈正反馈10e.g.(1)insulin 血血 Glucose (2)甲状旁腺激素甲状旁腺激素 血血Ca+2.不受下丘脑、垂体的调节控制不受下丘脑、垂体的调节控制 血中某些成分改变来调节激素的分泌血中某些成分改变来调节激素的分泌11二、甲状腺激素二、甲状腺激素 （一）化学本质：（一）化学本质：含碘的酪氨酸衍生物含碘的酪氨酸衍生物 T3 三碘甲酰原氨酸三碘甲酰原氨酸(triiodo thyroxine)T4甲状腺素（甲状腺素（thyroxine)L-T3,L-T41213(二）甲状腺激素（二）甲状腺激素（T3、T4）的）的合成合成1.原料原料酪氨酸酪氨酸：甲状腺球蛋白上的甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基酪氨酸残基碘碘：血液中摄取入无机碘化物（：血液中摄取入无机碘化物（I-）2.合成场所合成场所甲状腺滤泡上皮细胞甲状腺滤泡上皮细胞（胞膜外侧）（胞膜外侧）143.合成过程（三个阶段）合成过程（三个阶段）1聚碘聚碘 耗能、主动转运、逆浓度差耗能、主动转运、逆浓度差 2.碘的氧化碘的氧化 甲状腺过氧化物酶甲状腺过氧化物酶 2I2I-+2H+2H+H+H2 2O O2 2 “I I2 2”+2H+2H2 2O O 活性碘活性碘15食物碘食物碘I-I-“I2”甲状腺滤泡甲状腺滤泡上皮细胞上皮细胞甲状腺滤泡腔甲状腺滤泡腔血液血液钠泵钠泵ATPADP还原还原过氧化物酶过氧化物酶载体载体16（1）成人碘的需要量（成人碘的需要量（50ug/天）天）不足：不足：地方性甲状腺肿地方性甲状腺肿 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）抑制甲状腺聚碘作用的因素 *ATP：缺氧、氰化物、：缺氧、氰化物、2、4二硝基苯酚等二硝基苯酚等 *钠泵：乌本苷钠泵：乌本苷 *载体：载体：Br-、CLO4-、SCN-（3）聚碘能力与甲状腺功能的关系聚碘能力与甲状腺功能的关系 吸吸131I试验：甲亢试验：甲亢-甲减甲减-173.酪氨酸的碘化和酪氨酸的碘化和T3、T4的合成的合成 （甲状腺滤泡腔甲状腺滤泡腔）A.场所：场所：甲状腺球蛋白（甲状腺球蛋白（thyroglobulin)（1）甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种糖蛋白糖蛋白（2 2）空间结构是）空间结构是TyrTyr碘化、碘化、T3/T4T3/T4合成必要条件合成必要条件 B.酪氨酸的碘化：酪氨酸的碘化：甲状腺球蛋白上甲状腺球蛋白上TyrTyr残基残基 E MITE MIT +“I2”DIT18 EC.MIT+DIT T3 E 储存（储存（2-4月月*）DIT+DIT T4 （用药）（用药）E:甲状腺过氧化物酶甲状腺过氧化物酶 催化催化 碘的碘的 氧化氧化 Tyr的碘化的碘化 T3、T4的合成的合成 过程：图过程：图16-3 19图图16-3204.甲状腺激素的分泌、运输、降解甲状腺激素的分泌、运输、降解分泌分泌：TSH 图图16-3运输运输：甲状腺结合球蛋白（甲状腺结合球蛋白（TBG）75%Pre-Alb 15%Alb 10%血中：少量血中：少量T3 TBG结合（多）结合多）大量大量T4 游离游离 （少）（少）（活性）（活性）FT3（多）（多）FT4（少）（少）21FT3-FT3-生理活性最强生理活性最强*应用：应用：TT3 TT4TT3 TT4（RIARIA，受，受TBGTBG影响）影响）*FT3 FT4FT3 FT4降解降解：55脱碘酶脱碘酶脱碘酶脱碘酶T4T3四碘甲腺乙酸四碘甲腺乙酸(脱氨、脱羧脱氨、脱羧脱氨、脱羧脱氨、脱羧)一碘甲腺乙酸一碘甲腺乙酸rT3*（5 5脱碘酶）脱碘酶）脱碘酶）脱碘酶）胆汁胆汁(肝脏肝脏肝脏肝脏)+葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸225.甲状腺激素分泌的调节甲状腺激素分泌的调节 受垂体、下丘脑的调节控制受垂体、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甲状腺甲状腺甲状腺 激素激素激素激素 靶细胞靶细胞+-236.甲状腺激素对代谢的作用甲状腺激素对代谢的作用 A.能量代谢能量代谢 Na+K+-ATP酶活性酶活性 BMR（basic metabolic rate）B.蛋白质代谢蛋白质代谢 促进蛋白质合成促进蛋白质合成 缺乏：呆小症缺乏：呆小症C.糖代谢血糖糖代谢血糖D.脂代谢脂代谢 脂肪动员脂肪动员FFA 胆固醇胆汁酸血胆固醇胆固醇胆汁酸血胆固醇24甲亢：甲亢：TCh 甲减甲减:TChE.水代谢水代谢 促进淋巴循环促进淋巴循环 甲减：粘液性水肿甲减：粘液性水肿7.常见甲状腺疾病常见甲状腺疾病252627三、儿茶酚胺类激素三、儿茶酚胺类激素（一）生物合成（一）生物合成1.1.原料：酪氨酸原料：酪氨酸 2.2.部位：嗜铬细胞部位：嗜铬细胞3.3.过程：图过程：图16-516-5 限速酶：酪氨酸羟化酶限速酶：酪氨酸羟化酶2829图图16-530（二）降解（二）降解1.1.部位：主要是肝脏部位：主要是肝脏2.2.主要产物：主要产物：香草扁桃酸香草扁桃酸 （vanillyl mandelic acid vanillyl mandelic acid VMAVMA）3.3.过程：图过程：图16-616-64.4.酶：儿茶酚酶：儿茶酚-O-O-甲基转移酶甲基转移酶 (catecholo-methytransferase,COMT(catecholo-methytransferase,COMT）单胺氧化酶单胺氧化酶 (momo-amine oxidase,MAO)(momo-amine oxidase,MAO)5.5.正常正常VMAVMA排泄量排泄量3-7ug/24H3-7ug/24H 嗜铬细胞瘤嗜铬细胞瘤VMAVMA31变肾上腺素变肾上腺素/变去甲肾上腺素变去甲肾上腺素3，4-二羟扁桃酸二羟扁桃酸图图16-632（三）（三）对代谢的作用对代谢的作用 促进能量动员及利用促进能量动员及利用 cAMP cAMP 血糖血糖 （四）调节（四）调节 (应激应激)无下丘脑、垂体的调节无下丘脑、垂体的调节 交感神经兴奋交感神经兴奋 分泌分泌33（一）（一）化学结构：化学结构：类固醇类激素类固醇类激素1.1.特点特点：A.21A.21碳碳B.B.一双键一双键 4 4 一羟基一羟基 C21C21 二酮基二酮基 C3C3，C20C202.2.糖皮质激素与盐皮质激素的结构特点糖皮质激素与盐皮质激素的结构特点 图图16-816-834四、四、肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素l l组织学位置组织学位置组织学位置组织学位置(肾上腺皮质肾上腺皮质肾上腺皮质肾上腺皮质)l l球状带球状带球状带球状带l l束状带束状带束状带束状带l l网状带网状带网状带网状带l l分泌的激素分泌的激素分泌的激素分泌的激素盐皮质激素盐皮质激素盐皮质激素盐皮质激素 （醛固酮）（醛固酮）（醛固酮）（醛固酮）糖皮质激素糖皮质激素糖皮质激素糖皮质激素 （皮质醇）（皮质醇）（皮质醇）（皮质醇）性激素性激素性激素性激素（脱氢表雄酮）（脱氢表雄酮）（脱氢表雄酮）（脱氢表雄酮）l对代谢的作用对代谢的作用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水盐代谢调节水盐代谢 调节糖、脂、调节糖、脂、调节糖、脂、调节糖、脂、蛋白质代谢蛋白质代谢蛋白质代谢蛋白质代谢 肾上腺雄激素肾上腺雄激素肾上腺雄激素肾上腺雄激素35（二）生物合成（二）生物合成1.1.原料：胆固醇原料：胆固醇 血中摄取血中摄取 乙酰辅酶乙酰辅酶A A合成合成2.2.场所及酶场所及酶：肾上腺皮质细胞肾上腺皮质细胞 20羟化酶羟化酶（需（需NADPHNADPH，CycP450CycP450，加单氧酶系加单氧酶系）3 3、合成过程及特点：、合成过程及特点：（1 1）过程）过程361*2*317111118图图16-837（三）（三）分泌与运输分泌与运输（1 1）分泌量与血中浓度分泌量与血中浓度（2 2）分泌的特点（脉冲，分泌的特点（脉冲，昼夜节律昼夜节律，体位），体位）（3 3）运输（运输（CBGCBG）（四）（四）灭活及排泄灭活及排泄 （1 1）灭活场所：）灭活场所：肝脏肝脏（2 2）灭活主要反应：）灭活主要反应：加氢，加氢，与与GAGA结合结合 尿排尿排38 1717羟类固醇（羟类固醇（17-OHCS 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，1717位上仍保持有二羟丙酮位上仍保持有二羟丙酮 THFTHF，THETHE和游离皮质醇和游离皮质醇 24hr24hr尿中含量反映了尿中含量反映了糖皮质激素糖皮质激素分泌正常与否分泌正常与否。391717酮类固醇（酮类固醇（17-KS17-KS）：代谢产物代谢产物 皮质醇皮质醇 (少数少数)雄性激素雄性激素(主要主要)1717位上侧链断裂而转变为酮基位上侧链断裂而转变为酮基24hr24hr尿中尿中含量反映了含量反映了 糖皮质激素糖皮质激素 雄激素雄激素 肾上腺分泌肾上腺分泌 性腺分泌性腺分泌40（五）（五）对代谢的作用对代谢的作用 表表16-716-7l l糖代谢糖代谢糖代谢糖代谢l l蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 代谢代谢代谢代谢l l脂代谢脂代谢脂代谢脂代谢 外周组织外周组织外周组织外周组织 肝肝肝肝 血液血液血液血液 血糖利用血糖利用血糖利用血糖利用 糖异生糖异生糖异生糖异生 血糖血糖血糖血糖 糖原合成糖原合成糖原合成糖原合成 蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成 蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成 血氨基酸血氨基酸血氨基酸血氨基酸 蛋白质分解蛋白质分解蛋白质分解蛋白质分解 （紫纹）（紫纹）（紫纹）（紫纹）脂肪动员脂肪动员脂肪动员脂肪动员 脂肪合成脂肪合成脂肪合成脂肪合成 血血血血FFAFFAFFAFFA“向心性肥胖向心性肥胖向心性肥胖向心性肥胖”41（六）糖皮质激素（六）糖皮质激素激素分泌的调节激素分泌的调节 激素治疗后停药的原则激素治疗后停药的原则 下丘脑下丘脑CRH 垂体垂体ACTH肾上腺皮质肾上腺皮质糖皮质激素糖皮质激素 靶细胞靶细胞+-42六、垂体激素六、垂体激素 垂体激素的特点垂体激素的特点：1.1.共有共有9 9种激素种激素2.2.化学本质为化学本质为肽肽、蛋白质蛋白质、糖蛋白糖蛋白3.3.分子结构相似分子结构相似，有交叉免疫反应，交叉，有交叉免疫反应，交叉 生理功能生理功能 ACTH ACTH GH GH ADHADH MSH MSH PL PL OXOX43表表16-7444.4.可来源一个共同的前体，经剪切而成不同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.ACTHe.g.ACTH、MSHMSH、内啡肽、脑啡肽、内啡肽、脑啡肽 来源于鸦片皮质原来源于鸦片皮质原45七、下丘脑激素七、下丘脑激素 1.1.化学本质：化学本质：多肽多肽2.2.分泌二类激素分泌二类激素 释放激素释放激素（releasing hormones,releasing hormones,RHRH）释放抑制激素释放抑制激素（releasing inhibiting hormones,releasing inhibiting hormones,RIHRIH）46图图16-1947八、心钠素和内皮素八、心钠素和内皮素 （合成部位，作用）（合成部位，作用）心钠素心钠素 心：心：心房细胞合成分泌的心房细胞合成分泌的多肽多肽 钠：钠：排钠、利尿排钠、利尿拮抗拮抗 受体：膜受体受体：膜受体-cGMP-cGMP 内皮素内皮素 内皮：内皮：猪主动脉内皮细胞的猪主动脉内皮细胞的多肽多肽 作用：作用：强烈的缩血管作用（强烈的缩血管作用（max)max)（高血压机制）（高血压机制）受体跨膜受体受体跨膜受体-G-G蛋白蛋白48九、瘦蛋白（九、瘦蛋白（leptin）l l基因基因基因基因肥胖基因肥胖基因肥胖基因肥胖基因 （obobobob基因）基因）基因）基因）l l蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质瘦蛋白瘦蛋白瘦蛋白瘦蛋白vv本质：激素本质：激素本质：激素本质：激素vv分泌：体内白色脂肪组织细胞分泌：体内白色脂肪组织细胞分泌：体内白色脂肪组织细胞分泌：体内白色脂肪组织细胞vv作用：调节机体脂肪恒定作用：调节机体脂肪恒定作用：调节机体脂肪恒定作用：调节机体脂肪恒定 -减少进食、增加能量消耗减少进食、增加能量消耗减少进食、增加能量消耗减少进食、增加能量消耗vv检测：检测：检测：检测：RIARIARIARIA、ELISAELISAELISAELISAvv结果：肥胖人结果：肥胖人结果：肥胖人结果：肥胖人 正常人正常人正常人正常人 (瘦蛋白拮抗瘦蛋白拮抗瘦蛋白拮抗瘦蛋白拮抗)