生理学教学课件：15-内分泌系统－1

1、1 内分泌系统内分泌系统 (Endocrine System) Chapter 11 2 内分泌系统内分泌系统(endocrine system) 激素激素 （homone） 内分泌和外分泌 内分泌细胞 内分泌器官 由分泌细胞（特殊细胞）分泌的，以体液为媒介，传递由分泌细胞（特殊细胞）分泌的，以体液为媒介，传递 细胞间信息的细胞间信息的高效能生物活性物质高效能生物活性物质。 由内分必器官和内分泌细胞组成 的通过分泌激素进行体液调节的系统。 3 本章所探讨的内容本章所探讨的内容 1. General principle of endocrinology 2. Hypothalamus 4. Th

2、yroid gland 5. Parathyroid gland 5. Pancreatic gland 6. Adrenal gland 7. Gonadal Gonadal gland 8. Other fig 3 hypophysis (homone for Ca+ and P+ regulation) 4 一、内分泌系统的功能一、内分泌系统的功能 调节内环境稳态 血压 酸碱平衡，水盐平衡 调节新陈代谢 物质代谢，营养 调节生长发育 细胞生长，增殖，分化 调节生殖活动 维持生殖器官发育，生殖细胞生长 1. 内分泌活动一般原理内分泌活动一般原理 Gneral principle of en

3、docrinology 二、激素传递信息的途径二、激素传递信息的途径 循环激素 远距离分泌（telecrine）或内分泌 (endocrine) 组织激素（局部激素）旁分泌(parecrine), 自分泌(autocrine) 神经激素 由神经细胞分泌（neurocrine） fig 5 高度特异性高度特异性（Specificity)、 靶细胞 特异受体识别 高效能性高效能性( High efficiency） 生物放大 血中浓度很底（pM-nM），与受体结合后，生物放大 0.1ug CRH-1ugACTH-40ug Cortisol(放大400 x ) 信息传递信息传递（ Messenger

4、） 只传递生物信息，不给靶增加新功能，只调节靶的原有生 理生化过程（增强或减弱）。完成任务后失活。 相互作用相互作用（interaction) 三、激素作用的共同特征三、激素作用的共同特征 Synergy (协同作用): Antagonism(拮抗作用) Permissive action(允许作用) next 6 GH Epinephrine glucocorticoid glucagon Blood glucose Synergy action antagonism Catacholamine myocardial contriction Permissive action Interac

5、tion Insulin 7 四、激素分类四、激素分类 See table 1Peptide and protein 含氮类激素 2Amine 3Steroid 类固醇类激素 4Fatty acid derivative 脂肪酸衍生物 8 1.膜受体膜受体 介导多数水溶性激素 G蛋白偶联受体 酪氨酸激酶受体 酶相关受体 鸟苷酸环化酶受体 2.细胞内受体细胞内受体（ 核或胞质） 介导脂溶性激素 l类固醇激素受体家族： 肾上腺皮质激素，雄激素 l甲状腺激素受体家族：甲状腺激素，雌激素 钙三醇 五、激素的作用机制五、激素的作用机制 靶细胞靶细胞- 受体识别受体识别 - 特异结合特异结合-信息传递信息

6、传递-作用终止作用终止 fig fig 9 Hormone-blood-?-target-?-effect Hypothesis: Second messenger hypothesis 第二信使学说 膜受体 (for nitrogenous hormone) Genetic regulating hypothesis 基因表达学说 核受体 (for steroid hormone) 六、激素作用的受体后机制六、激素作用的受体后机制 10 hormone (1st messenger) Specific receptor cAMP/IP3, Ca2+ ( 2nd messengers) PKA

7、, PKC phosphorylated protein physiological consequence 激素 ( 第一信使） 特异受体 cAMP/IP3, DG，Ca2+ （作为第二信使） 蛋白激酶 蛋白质磷酸化 生理效应 1.第二信使学说 11 信号转导通路 cAMP way（环一磷酸腺苷途径） CRH, GHRH, LH, glucagon, TSH, vasopressin PLC way （ Phospholipase C， 磷脂酶C途径） TRH, GnRH, oxytocin, Receptor tyrosine kinase way （受体酪氨酸激酶途径） many Gro

8、wth factors: e.g. NGF Ca2+ and Ca2+ channel pathway （钙离子和钙通道） 有些受体本身是钙通道，激素作用后，钙离进入细胞产生效应。 e,g. ghrelin 12 2.基因调节学说 Steroid Pass through cell membrane Hormone-receptor complex(plasma) Go into the nucleus Hormone-receptor complex(nucleus) Transcription Translation New protein Biological response 类固醇分

9、子量小，脂溶性，透过 细胞膜进入细胞。 与胞浆受体结合形成激素-受体复 合物 受体蛋白构型改变并获得进入胞 核能力， 与胞核受体形成复合物， 激发DNA转录，生成mRNA，诱 导新蛋白质合成 引起生物学效应 13 H 1st R 2nd messengers P+protein PK membrane New Protein S SRP S RP Rn DNAmRNA G Transcription translation cAMP IP3,DG PKA PKC Ca2+ Fos, Jun 14 七、激素作用的终止七、激素作用的终止 指激素发挥作用后，其作用及时终止 多种环节： 内分泌细胞终止

10、分泌 激素与受体分离 灭活或降解 15 八、激素作用的调控八、激素作用的调控 激素分泌的节律性波动激素分泌的节律性波动 昼夜节律，日节律，随年龄变化 受体水平调节受体水平调节 数量和亲合力或活性变化 内吞或上膜 下调或上调 亲合力增高或降低 反馈调节反馈调节 直接反馈 外周效应直接反馈 多级反馈 整体水平调节整体水平调节 多层次，网络化，协同，拮抗等 fig 16 神经内分泌细胞 大神经内分泌细胞大神经内分泌细胞 视上核和室旁核 两种激素： vasopressin,VP和 Oxytocin（OT）缩宫素 两种载体蛋白： 神经垂体载体蛋白I和II 小神经内分泌细胞小神经内分泌细胞 室旁核内侧，弓

11、状核，室周区 与垂体门脉系统微血管密切接触，释放入血。 两类激素 促垂体激素 6种 抑制激素：3种 2. 下丘脑（hypothalamus） 重要的神经中枢和内分泌活动高级调节中枢重要的神经中枢和内分泌活动高级调节中枢 神经内神经内 泌颗粒泌颗粒 17 来源来源激素中文名激素中文名英文缩写英文缩写激素英文名激素英文名化学性质化学性质 下下 丘丘 脑脑 促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素 TRHthyrotropin-releasing hormone3肽 促性腺激素释放激素促性腺激素释放激素 GnRHgonadotropin-releasing hormone10肽 生长素释放激素生长素

12、释放激素 GHRHgrowth hormone-releasing hormone44肽 生长素释放抑制激素生长素释放抑制激素( (生长抑素生长抑素) ) GHRIHsomatostatin14肽 促肾上腺皮质激素释放激素促肾上腺皮质激素释放激素 CRHcorticotropin-releasing hormone41肽 促黑促黑( (素细胞素细胞) )激素释放因子激素释放因子 MRFmelanocyte stimulating H. R. factor肽 促黑促黑( (素细胞素细胞) )激素释放抑制因子激素释放抑制因子 MIFmelanocyte stimulating H. R. Inh.

13、 F肽 催乳素释放因子催乳素释放因子 PRFprolactin release factor肽 催乳素释放抑制因子催乳素释放抑制因子 PIFprolactin release inhibitory factor多巴胺(?) 升压素升压素( (抗利尿激素抗利尿激素) ) VP(ADH)vasopressin( antidiuretic hormone)9肽 催产素催产素( (缩宫素缩宫素) ) OXToxytocin8肽 腺腺 垂垂 体体 促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素 ACTHadrenocorticotropic hormone39肽 促甲状腺激素促甲状腺激素 TSHthyroid sti

14、mulating hormone糖蛋白 卵泡刺激素卵泡刺激素 FSHfollicle stimulating hormone 糖蛋白 黄体生成素黄体生成素 LHluteinizing hormone糖蛋白 促黑促黑( (素细胞素细胞) )激素激素 MSHmelanocyte stimulating hormone13肽 生长激素生长激素 GHgrowth hormone蛋白质 催乳素催乳素 PRLprolactin蛋白质 18 靶 19 下丘脑促垂体区神经内分泌细胞分泌肽类激素，其主要 作用是调节腺垂体的活动。因此称为下丘脑调节性肽下丘脑调节性肽 （hypothalamic regulator

15、y peptide, HRP), 目前已知有9种. 5种化学结构已阐明，称为激素 另四种化学结构尚不全清楚，暂称为因子（factor)。 TRH、GnRH及CRH 呈呈脉冲式释放脉冲式释放，导致腺垂体相应激 素也出现脉冲波动。 值得注意值得注意： HRP除产生于下丘脑外，也能产生于CNS其 它部位及外周组织。功能上，除调节腺垂体外，还有垂体 外作用。 下丘脑调节性肽下丘脑调节性肽 20 一、腺垂体（一、腺垂体（Adenohypophysis） 细胞和细胞和激素激素：GH, PRL, MSH, TSH, ACTH, FSH, LH 三条调节轴和靶细胞三条调节轴和靶细胞 Hypothalamus-

16、adenohypophysis-thyroid(gland) Hypothalamus-adenohypophysis-adrenal gland Hypothalamus-adenohypophysis-gonad gland GH, PRL and MSH-target tissue or cell GH, PRL and MSH 生物学作用及分泌调节 2. 垂体垂体（hypophysis） 21 l人生长激素人生长激素（hGH)， 191 aa，MW:22000 前体（pre-somatotropin） 217 aa。 l人和动物血浆和组织液中存有生长素结合蛋白生长素结合蛋白（GH- b

17、inding protein, GHBP), 有高低亲合力两种。高亲合力GHBP 作用已知，其水平与GH受体数量变化一致。 l GH受体 酪氨酸激酶关联受体。跨膜单链糖蛋白，620aa. 广泛分布于全身各种组织细胞。 1. GH 22 （1） 促进生长和发育促进生长和发育（ growth and development） GH胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor, IGF) IGF 骨骼和软骨，肌肉等生长。 Childhood: GHdwarfism（朱儒症） GHgigantism （巨人症） Adult: GHacromegaly （肢端肥大症） （2）调

18、节代谢）调节代谢 u 蛋白质蛋白质：合成分解 u 脂肪脂肪： 分解加速（ 氧化供能） u 糖糖： 升高血糖（抑制利用，减少消耗） 过多时，垂体性糖尿。 fig GH的作用 Secretion control Begin Stimulus: Exercise, stress, fasting, low plasma glucose,sleep Hypothalamus GHRH secretion and/or SS secretion Anterior pituitary GH secretion Liver and other cells IGF secretion somatomedins 生长激素的分泌调控生长激素的分泌调控 24 近年发现 ghrelin 25 2. 2. 催乳素催乳素 （Prolactin,PRL) （1）生理功能受体广泛分布 促进乳腺活动： 青春期，乳腺发育（GH，GC,性激素协同作用） 妊娠和分娩后，发动和维持泌乳 调节性腺功能（复杂） 小量促进/大量抑制 卵巢合成雌激素和孕激素; 刺激LH受体生成 促进男性性成熟，增加睾丸间质细胞LH受体数量 参与应激反应：应激时，浓度升高（与ACTH和GH同时升高） 调节免疫：免疫细胞上有PRL受体，促进淋巴细胞增殖和抗体产生。 （2）分泌调节 hypothalamus PRF和P