生殖内分泌激素的基础与临床Final

生殖内分泌激素的基础与临床,陆金春，黄宇烽南京军区南京总医院武警江苏总队南京医院,激素 (hormone),由有机体产生、经体液循环或空气传播等途径作用于靶器官或靶细胞、调节机体生理机能的微量信息传递物质或微量生物活性物质,生殖激素,与动物性器官、性细胞、性行为的发生和发育以及发情、排卵、妊娠、胚胎发育、分娩、泌乳等生殖活动有直接关系的激素。生殖激素由内分泌腺体(无管腺)产生的，故又称为生殖内分泌激素。次要生殖激素：与生殖活动无直接关系，但可影响机体的生长和发育及代谢机能而间接影响生殖机能的激素。如生长激素等。,分类和来源,按化学性质分：含氮激素：FSH、LH、hCG 类固醇激素:E、P、T 脂肪酸类激素：PG按来源分类： 脑部激素：下丘脑释放激素：GnRH 垂体促性腺激素:FSH、LH 性腺激素：E、T、P 孕体激素：PMSG、hCG 组织激素：PG,生物合成,结构基因转录、翻译合成(蛋白质激素和大分子肽类激素)胞内酶系催化合成(类固醇、胺类和前列腺素及小分子肽类激素)激素的合成往往先合成分子量较大的激素原(prohormone)或激素前体(prehormone)，然后酶解，脱下分子量较小而有生物活性的激素。,贮存,下丘脑和垂体分泌的激素，分泌后贮存在腺体内，刺激后释放类固醇激素合成后直接释放至细胞外液进入血液中的激素，少量（约5%）呈游离状态，大部分与结合蛋白质（binding protein，BP）或载体蛋白质（carrier protein，CP）结合,释放,表分泌(epicrine)：通过相邻细胞的缝隙连接神经内分泌(neurocrine)：由神经元胞体合成后贮存于轴突，以扩散形式通过神经元间的突触间隙旁分泌(paracrine)：局部激素释放后，通过细胞外液间隙弥散至邻近的靶细胞以传递局部信息外分泌(exocrine)：由管道排泄至体外，主要经空气和水传播或异体接触自分泌(autocrine)：细胞一部分影响另一部分，影响细胞器,调节,正反馈与负反馈长反馈或长回路反馈短反馈或短回路反馈超短反馈,作用特点,特异性（受体）活性丧失快（半衰期）高效性与所处生理时期及用量和方法有关 具有协同或抗衡的作用生物学活性取决于分子结构,生殖激素的作用机理,作用于细胞膜：蛋白质或多肽类激素作用于细胞质和细胞核：类固醇激素作用于感受细胞：外激素,作用于细胞膜,作用于细胞质和细胞核,作用于感受细胞,下丘脑-垂体-内分泌轴及其调节关系,下丘脑激素,促性腺激素释放激素（GnRH） 促黄体生成素释放激素(LH-RH或LRH） 促卵泡刺激素释放激素(FSH-RH）促进垂体LH和FSH的合成和释放 雄性:促进精子发生和增强性欲的作用 雌性:诱导发情、排卵，提高配种受胎率 治疗雄性性欲减弱、精液质量下降，雌性卵泡囊肿和排卵异常等；提高受孕率，增加产仔数长时间或大剂量应用GnRH或类似物有“抗生育作用”,垂体激素,正常婴儿和小孩极微；在青春期前开始分泌；女性绝经后明显升高成年男性含量比较恒定，老年男性因睾丸功能衰减，含量大大升高垂体瘤切除术后患者LH和FSH减少，估计垂体瘤手术效果有一定价值,卵泡刺激素（FSH）,在垂体中的含量较少，提取和纯化较难，并在分离过程中较易破坏。半寿期(HL)约为5h糖蛋白质激素，、亚基组成 -亚基与动物种属特异性有关，而-亚基主要决定糖蛋白质激素的特异性生物活性生理功能 雌性：刺激卵泡生长发育 雄性：促进生精上皮发育和精子的形成应用：诱导发情和超数排卵 治疗卵巢机能疾病,黄体生成素（LH）,又名间质细胞刺激素(ICSH)分子结构与FSH类似。 、-亚基组成生理功能： 雄性：刺激雄激素的合成和分泌，对副性腺发育和精子形成起决定作用。 雌性：触发排卵 促进黄体形成并分泌孕酮 刺激卵泡膜细胞分泌雄激素应用：排卵障碍 卵泡囊肿 早期习惯性流产或早期胚胎死亡 母畜情期过短久配不孕 公畜性欲不强、精液和精子数量少,垂体催乳素（hPRL）,生理功能： 排乳：刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩 分娩：刺激子宫平滑肌的收缩 发情：刺激子宫分泌前列腺素 溶黄：卵巢黄体分泌 加压素功能应用： 促进分娩，注意时间 治疗胎衣不下、子宫出血和促进子宫内容物的排出,垂体催乳素（hPRL）,催乳素瘤 女性表现为 泌乳 闭经 多毛 痤疮 不育,男性表现为 性功能减退 阳萎 不育 垂体压迫症状 偶见泌乳,血浆中孕酮绝大部分为结合型，极小数为游离型孕酮与黄体及胎盘关系密切，用于监测排卵、黄体功能以及判断妊娠继续,绒毛膜促性腺激素（hCG）,来源：主要由灵长类动物妊娠早期的胎盘绒毛膜滋养层细胞分泌。即朗氏细胞（Langhan Cell）分泌，存在于血液中并可经尿液排出体外，孕妇尿hCG阳性。化学特性：糖蛋白质激素，由-和-两亚基通过非共价键结合而成。生理功能：与LH类似 促进雌性卵泡成熟和排卵 与FSH、PMSG结合，同期发情、超数排卵 治疗排卵延迟或卵泡囊肿及慕雄狂 治疗雄性动物性腺发育不良或阳萎,绒毛膜促性腺激素（hCG）,临床意义：早孕、先兆流产的监护、异位妊娠、葡萄胎、绒癌、精原细胞瘤、肺癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫癌、肝癌、畸胎瘤、唐氏综合征等,普通型试剂多抗受其它激素干扰灵敏度不高,hCG试剂亚单位特异单抗特异性和灵敏度较高,睾丸的内分泌作用,睾丸间质细胞分泌雄激素，支持细胞分泌抑制素雄激素：睾酮（T）；双氢睾酮 （DHT）；脱氢异雄酮（DHIT）；雄烯二酮等睾酮的作用 维持生精作用 刺激生殖器官的生长发育，促进男性副性征出现并维持其正常状态 维持正常的性欲 促进蛋白质合成 抑制素（inhibin） 睾丸支持细胞分泌的糖蛋白激素 对腺垂体的FSH分泌有很强的抑制作用,睾丸功能的调节,1.下丘脑-腺垂体-睾丸轴 2.反馈调节 3.睾丸内的局部调节 睾丸可产生多种肽类，如： GnRH、IGF-、转化生长因子、白细胞 介素等，以旁分泌和自分泌的方式，局部调节睾丸的功能。睾丸支持 细胞还能将睾酮转化成雌二醇直接抑制间质细胞合成睾酮。,卵巢的内分泌功能,卵巢分泌的激素有：雌二醇和孕酮 排卵前由卵泡的内膜细胞和颗粒细胞分泌雌激素 排卵后由黄体分泌雌激素和孕激素,雌激素的生理作用,对生殖器官的作用 卵巢：协同FSH促进卵泡发育，通过对下丘脑的正反馈作用，间接促进排卵。 输卵管：增强其分泌和运动，利于精子与卵子的运行 子宫：促进子宫发育，内膜增殖处于增生期阶段;子宫颈腺分泌多而稀薄粘液，宫口松弛，利于精子穿行；分娩前，加强子宫平滑肌的兴奋性，提高对催产素的敏感性 阴道：增强阴道的抵抗力(阴道上皮细胞增生、角化;糖原含量分解后使阴道分泌物呈酸性)对乳腺和副性征的影响 促进乳腺发育 促进女性副性征的形成，并维持于成熟状态。 对代谢的作用 促进蛋白质合成 促进成骨细胞、抑制破骨细胞活动，加速骨骼的生长，促进骨骺软骨的愈合 降低血浆胆固醇与脂蛋白含量 促进醛固酮的分泌, 提高肾小管对ADH的敏感性,引起水钠潴留,孕激素的作用,子宫：孕酮促使在雌激素作用下增生的子宫内膜进一步增厚，并发生分泌期的变化 ，有利于孕卵着床和在子宫腔的生存 乳腺：在雌激素作用的基础上，孕激素主要促进乳腺腺泡发育 产热作用：女性基础体温在排卵前先出现短暂降低，而在排卵后升高0.5左右，并在黄体期一直维持在此水平上，临床上常将这一基础体温的双相变化，作为判定排卵的标志之 一。,孕激素与雌激素对雌性生殖活动的作用比较,卵巢和子宫的周期活动的调节,是在下丘脑-垂体-卵巢轴的调控下完成的。卵巢的周期性变化是月经周期形成的基础。,卵泡期卵巢功能调节,卵泡发育过程中，优势卵泡的出现雌激素分泌雌激素和抑制素共同对腺垂体的负反馈调FSHLH(尤FSH)。 这一调节过程对优势排卵卵泡的形成和雌激素的第一分泌峰的出现起重要作用。雌激素的第一分泌峰对下丘脑正反馈调节FSH、LH分泌峰排卵。,黄体期卵巢功能调节,排卵黄体在LH作用下，孕激素、雌激素分泌(雌激素第二分泌峰) 若未受精：雌激素和孕激素对腺垂体与下丘脑负反馈调FSHLH黄体退化经血期(此时的黄体称为月经黄体) 若受精：黄体继续分泌雌激素和孕激素，还分泌松弛素(抑制子宫平滑肌的收缩)，此时的黄体称为妊娠黄体,LH高峰（LH surge）：排卵前一天左右，血中雌激素浓度达到顶峰，在其作用下，下丘脑增强GnRH分泌，GnRH经垂体门脉转运至腺垂体，刺激LH与FSH的分泌，以LH的分泌增加最为明显 。LH峰是控制排卵发生的关键性因素。 雌激素的正反馈效应：LH峰是由雌激素高峰所诱导出现的，雌激素有促进LH大量分泌的作用。,月经周期的调控,一般将月经开始的第一天，算为月经周期的第一天。根据子宫内膜的变化分成三个期： 增生期(第514天) ：卵泡不断分泌雌激素的作用分泌期(第1528天) ：黄体分泌雌、孕激素的共同作用 月经期（第15天）：黄体萎缩，失去雌、孕激素的支持作用,抑制素、活化素和卵泡抑素,来源：卵巢颗粒细胞、睾丸支持细胞、胎盘、前列腺化学性质 Inhibin（Ibn）：、(A、B)； Activins（Atn）：A -B、A-A 、B -B Follistatins（Fst）：单链多肽分子生理功能 Ibn：抑制卵泡刺激素分泌；对性腺有调节作用。单个亚基没有生物学活性，但可抑制FSH与其受体结合 Atn：促进FSH的分泌 Fst：特异性抑制FSH分泌，生物活性只及Ibn的1/3,松驰素(relaxin，RLX),来源：妊娠黄体，子宫、胎盘、乳腺、前列腺也可以产生。一种水溶性多肽类，、亚基组成。生理功能：防止流产；协助分娩；在雌激素作用下促进乳腺发育；作为生长因子促进颗粒细胞的增生。,生殖激素的测定,生物测定法免疫测定法受体测定法其它理化测定法,生物测定法,常规生物测定法：按一定比例稀释，注射到某种实验动物体内，观察靶器官的反应 子宫增重反应 适于雌激素测定 鸡冠发育反应 适于雄激素测定 卵巢增重反应 适于PMSG测定微量生物测定法（细胞培养生物测定法）：在添加待测激素条件下，体外培养待测激素的靶细胞，测定激素作用后靶细胞的分泌物含量，可以间接计算激素的生物活性,细胞测定法的条件,靶细胞可以分泌某种可以测定的物质。如卵泡Ibn作用于垂体，抑制FSH分泌细胞的分泌；GnRH作用于垂体细胞后，可以促进LH分泌细胞分泌LH。测定靶细胞分泌物的方法灵敏度高，操作简便、快速，一般为RIA或ELISA法。激素作用的靶细胞容易分离，而且分离培养后在一定时期内具有分泌功能。,免疫测定法,用同位素、酶、荧光素或化学发光物质将抗原（半抗原）或抗体标记，通过检测免疫反应产物中结合的（即抗原或半抗原-抗体结合物）或游离的标记物的活性，间接计算待测激素含量的方法。放射免疫测定技术（radio-immunoassay，RIA）酶免疫测定技术（enzyme immunoassay，EIA）荧光免疫测定技术（fluorescence immunoassay，FIA）,三种方法的基本原理主要为： 双抗体夹心法 竞争法,双抗体夹心法（三明治法）原理,包被抗体,竞争法的原理,化学发光法,是近十年来发展起来的新技术，其灵敏度高于放射免疫测定法，检测范围宽，稳定性好，且可自动化，检测时间只需3060分钟。但需特殊仪器，成本相对较高。化学发光法可分为化学发光免疫分析法和电化学发光免疫测定（ECL）法,化学发光免疫分析法,免疫反应系统：原理与放射免疫分析法、酶免疫分析法相同 化学发光反应系统：化学发光底物，在碱性磷酸酶的作用下去掉磷酸根，生成不稳定的中间体，中间体迅速分解，同时释放出光子，发出的光子经过一定的时间中间体的生成量与分解量相等就达到稳定，发光的量与酶联抗原抗体复合物的量成正比，由此可推算出待测抗原的量,电化学发光法,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫分析法后的新一代标记免疫测定技术，是电化学发光和免疫测定相结合的产物 三联吡啶钌Ru(bpy)32+作为标记物，标记在抗体或抗原上，而异丙胺（TPA）是电子供体，其氧化后生成的中间产物是形成激发态Ru(bpy)32+的化学能源ECL与化学发光的差异在于：ECL是电启动发光反应；化学发光是化合物混合启动发光反应快速，可在918分钟内给出可靠的测试结果；高灵敏度，检测下限可达1 pmol；线性范围宽，可达6个数量级；试剂货架寿命长，250可稳定1年以上测定试剂和仪器均需全部进口，价格昂贵,质量控制,可以参加内分泌学的质量控制。要保证检测结果的准确可靠，每次检测常规标本时，要严格按照操作程序进行操作，每批检测时必须带有高、中、低不同浓度的质控血清，与标本一起随机检测，以监控每批的检测结果是否在控。在室内质量控制结果比较稳定的情况下，尽可能参加市级、省级甚至国家级的室间质量评价，以保证检测结果与其他实验室具有可比性。,受体测定法,激素与其靶细胞上的受体特异性结合的亲和力很高，因此可用激素的受体代替免疫测定方法中的抗体对激素进行测定。与免疫测定法相比，用受体测定法得到的结果更接近于生物测定，因为激素只有与其受体结合后，才能表现其生物学活性。,其他理化测定方法,色谱法：激素的定量测定、提取与纯化。灵敏度较低（约达g/ml水平），操作繁锁，所以一般用于大规模提取或人工合成激素的检测，如激素生产厂家的质量控制。 电泳法：用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其含量（%）的方法，还可用于测定蛋白质激素的分子量。,测定及报告单位,测定有放射免疫法、发光免疫法、电化学发光免疫法和酶免疫法报告单位有传统单位，国际单位和法定计量单位等,必须注意 LH,FSH的单位IU/L,mIU/L PRL的单位有ng/ml,g/L,mIU/ml,IU/L E2的单位pg/ml,pmol/L(转换因数3.67) P的单位 ng/ml，nmol/L(转换因数3.18) T的单位,pg/ml,ng/dl,nmol/L(转换因数0.0347),临床应用卵巢功能的判定,FSH、LH及比值 月经第3日采血FSH/LH1功能低下；如3，考虑多囊卵巢综合征育龄妇女如FSH、LH持续高于上限，考虑原发性腺功能低下、卵巢功能衰退、性早熟、更年期、垂体促激素瘤等；FSH、LH持续减低，考虑继发性性腺功能低下E2: 育龄妇女如持续低下，见于卵巢功能早衰、绝经期P: 反映排卵及黄体功能。如无周期性变化考虑无排卵、排卵功能低下、黄体功能不全PRL: 升高见于高泌乳素素血症、垂体泌乳素瘤、闭经溢乳综合征T: 升高见于多囊卵巢、卵巢功能性肿瘤、男性化青春期前LH、FSH、PRL高于参考值上限，可能为性早熟,垂体功能的判定,青春期前如FSH5 mIU/mL,生育年龄持续4mIU/mL而LH3 mIU/mL时，提示下丘脑或垂体功能障碍，如下丘脑性闭经、席恩综合征等。,卵巢功能和性腺内分泌紊乱,功能失调性子宫出血（功血） (1)青春期功血：雌激素低下。无排卵时孕酮低下（1 (3)排卵期功血：E2减低闭经：子宫性、卵巢性、腺垂体性、中枢神经性等 (1)第一线激素检测：TSH（排除甲减）、PRL（溢乳症） 和口服孕酮试验（鉴别子宫性闭经） (2)第二线激素检测：FSH、LH 鉴别： 卵巢性：LH,FSH均高于40 mIU/ml,E2减低, P减低 垂体性：席恩综合征，LH、FSH、PRL、TSH均低下 垂体肿瘤，PRL、FSH、LH升高 下丘脑性：无性征发育，无嗅觉，激素低下,高PRL及相关疾病,PRL 300IU/mL，且表现出月经紊乱、闭经、不孕不育时为高泌乳素血症肿瘤性与非肿瘤性（垂体疾病，下丘脑疾病，药物作用等）雌激素常减低男性明显升高：泌乳素瘤,多囊卵巢综合征,T升高或正常,LH升高, FSH减低,LH/FSH可3。氯米芬试验阴性，依激素分型： 1型:LH/FS