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文档简介
1、第八章内分泌调节轴,下丘脑垂体甲状腺轴(分化,代谢)下丘脑垂体生长轴(生长)下丘脑肾上腺轴(代谢,免疫)下丘脑垂体性腺瘤(性腺发育)调节血糖的主要激素胃肠激素的其他激素,一、下丘脑垂体TRH (促进甲状腺激素释放的激素,thyrotropin-releasing hormone ) :结构:由谷氨酸-组氨酸-脯氨酸组成的肽; 生理作用:促进垂体合成和甲状腺激素TSH分泌,促进甲状腺激素合成和释放对垂体分泌催乳素和生长激素胃液和胃运动有抑制作用.TSH (甲状腺促进素),TSH (甲状腺激素,thyrotropin 其分子结构包含a链和链,a链与FSH、LH的a链完全相同,链结构差异大,决定其特
2、殊生理作用的生理作用:促进甲状腺细胞增殖促进甲状腺激素合成和分泌促进脂肪组织内的脂肪动员。 甲状腺及其激素、甲状腺是个体发育中最早出现的内分泌腺之一,鸟类的甲状腺在孵化第七天开始活动,哺乳动物的甲状腺位于胚胎中期开始功能的甲状腺位于气管腹侧,在甲状软骨附近,由腺房腔构成,腺房腔内主要充满了由甲状球蛋白构成的凝胶状物质triiodothyroxine,T3和rT3。 甲状腺激素(一),结构:由酪氨酸残基和酚环构成,T4含有4个碘原子,T3含有3个碘原子的合成:腺房细胞是碘泵(iodine pump ) 包括依赖血浆积极摄取碘离子的4个过程在内的多碘作用碘的活化:碘离子在过氧化物酶的作用下变化为活
3、性碘的酪氨酸碘化:活性碘在酪氨酸酶的作用下与甲状腺球蛋白分子上的酪氨酸结合,碘酪氨酸残基(MIT ) 和形成碘酪氨酸残基(DIT )的偶然: MIT DIT=T3,dit=T4,甲状腺激素(2),储藏: T3,T4合成后,与甲状腺球蛋白一起储藏在腺房腔中,需要机体时,甲状腺球蛋白被细胞内吞噬,用溶酶体酶加水释放t4的输送: T3、t4在血液中有99%与血浆蛋白质结合,1%游离的失活: t4在组织内脱离一个碘,形成T3而发挥作用。 T4半衰期为67天,T3为13天。 甲状腺激素对生理作用、代谢的作用促进氧化发热,提高基础代谢,参与体温调节(钠-钾-ATP酶,ADP )。 促进单糖吸收、糖原分解,
4、促进胰岛素分解,提高血糖,促进甘油三酯,磷脂,胆固醇分解和合成,促进蛋白质和酶的合成,维持总氮平衡. 甲状腺激素的生理作用,在生长发育和生殖作用中促进组织器官的分化,在生长激素的生长促进作用中发挥容许作用促进神经系统的发育,维持神经系统的正常功能参与胚胎的发育、生育,维持正常生殖。二、下丘脑垂体生长轴,ghrh (生长激素释放激素):下丘脑释放的多肽类激素,其结构为44, GHRH由40或37个氨基酸残基组成的生理作用: GHRH促进垂体分泌和生长激素释放的生物技术的研究和应用,生长抑素(somatostatin,SS ),SS是gih (growthormonereleasinginhibi
5、SS由14个(或28个)氨基酸残基组成,其前体含有116个氨基酸残基的人工合成的SS不仅存在于下丘脑,还存在于脑的其他部位、胰脏、胃肠粘膜和周围神经中的SS的生理作用:抑制垂体细胞生长激素分泌的其他垂体激素(LH, SS抑制胰岛素、胰高血糖素和胃肠激素分泌的神经系统活动的生物技术研究和应用,生长激素(growth hormone,GH ),GH的分子结构:由多肽链组成,含有191个氨基酸残基,分子量20000 - 在具有明显的种特异性的GH分泌中有明显的昼夜节律和年龄变化的GH的作用方式:直接作用于组织细胞的肝脏中IGF (胰岛素生长因子)间接作用: GH的生理作用:促进全身组织细胞的生长和增
6、殖; 促进钙、磷、硫酸盐在软骨上的沉积促进物质代谢:促进细胞氨基酸摄取,促进DNA和蛋白质合成,促进脂肪分解,促进胰岛素分泌,促进葡萄糖利用,促进无机离子的摄取和利用。 胰岛素生长因子(IGF )、IGF (胰岛素- like growth factor )主要由IGF-1和IGF-2两种肝脏在GH作用下分泌,其他组织也合成一定量的IGF, 主要在局部作用的GH的生长促进作用主要通过IGF实现的IGF与胰岛素原在结构上类似,是单链多肽,人IGF-1含有70个氨基酸残基,分子量7646Da,哺乳类IGF-1的结构与其高度相同。 人IGF-2含有67个氨基酸残基、分子量7470Da的IGF在肝脏中
7、的生成不仅取决于血液GH浓度,还取决于肝细胞上GH受体的含量。 胰岛素生长因子(IGF )、IGF的作用: IGF-1直接促进组织细胞分裂增殖,促进蛋白合成和沉积,抑制蛋白分解高浓度IGF-1促进脂肪沉积IGF-2主要对动物胚胎发育发挥重要的促进作用。 IGF的运输:血液和组织中存在IGF结合蛋白(IGF结合蛋白,IGFBP )。 目前已发现6种IGFBP(IGFBP 1-6 ),其中IGFBP-2、IGFBP-3含量高的IGFBP的作用:与IGF结合,调节作为血液和组织中IGF库的IGF的活性。 IGFBP的组成和含量是评价组织中IGF活性的重要指标。生长激素(somatotropin )对
8、家畜生长和泌乳的作用及其机制,使世界人口在未来40年倍增,今后40年人类的食物需求相当于人类过去消耗的食物合计,为了满足上述需求, 依赖新技术提高食物生产率将外源生长激素作为生物技术应用,可以在提高食物(肉、乳)生产率的同时,减少肉制品的脂肪沉积.生长激素的出现,Evans and Simpson(1920 )将垂体提取物提供给大鼠1945年,Li,Evans and Simpson首次成功地从垂体前叶中分离出生长激素,该激素被称为“生长激素”,并发现生长激素提取物可以提高大鼠和山羊的泌乳量,降低大鼠脂肪沉积重组生长激素(recombinant GH )的出现虽然多次通过实验证实了生长激素的作
9、用,但第二次世界大战中英国科学家用于提高奶牛的产奶量,但由于垂体中的生长激素的提取源有限, 报道称,无法满足商业生产需求的80年代初,生物技术突破,应用重组DNA技术生产生长激素的1982年,重组牛生长激素(bST )首次应用于奶牛,之后大量的bST和pST (重组猪生长激素)应用于家畜生长激素的分泌由下丘脑GRF和SS调节的生长激素含有191个氨基酸残基,虽然bST与pST的90%氨基酸序列相同,但两者仅与HST 65 %相同,因此bST和pST不影响人的生长. 例如,bST有四个变异型,leucine或valine排在第127位,alanine排在第191位,phenylalanine排在
10、第190位。 变异型表明127-valine比127-leucine泌乳促进作用强,血液中浓度也高.生长激素的结构,pST和hST的三维结构。 ST包含四个螺旋,ST是二价分子,它两个部位分别结合于不同的ST受体,重组ST结合蛋白(受体的细胞外区域)以1:2与bST结合,并以一定顺序结合。 牛、猪ST受体被克隆,pST受体cDNA序列与hST受体cDNA有89%的同源性,而bST受体为76%; 因此,受体的同源性高于激素.生长激素的生长促进作用是,对肌肉和脂肪组织间的营养分配有显着影响的30-77日龄猪注射pST(100ug.kg BW-1.day-1 )后,日增重10-20%,肉质比13-3
11、3%,脂肪沉淀反刍动物的效果不如猪,其原因是对与瘤胃发酵有关的良好选育的瘦身猪种,生长激素还具有良好效果的生长激素的作用效果与动物年龄有关,在猪的生长后期最有效.生长激素的生长促进作用,生长激素促进生长体重增加和提高蛋白质堆积最好是100ug.kg BW-1.day-1,材料肉比最好是200ug.kg BW-1.day-1。其原因是生长激素通过不同的作用机制调节肌肉和脂肪组织的生长和营养代谢葡萄糖是猪脂肪组织合成脂肪的主要基质.生长激素对泌乳的作用,目前从哺乳类实验动物、猪、羊、山羊、奶牛到人,都可以通过注射外源性生长激素来提高泌乳性能。 在世界上25个国家允许奶牛使用生长激素的美国,每年65
12、万头奶牛使用生长激素的泌乳早期使用ST效果不好,所以多用于泌乳期整体的后半段的80%。一般乳产量为10-15% (每天增加4-6kg )、三、下丘脑垂体肾上腺轴、CRH (肾上腺皮质激素释放促进激素):41个氨基酸残基,其生理作用是垂体的合成和肾上腺皮质激素肾上腺皮质刺激激素或corticotropin :含有39个氨基酸残基,分子量4500Da,其活性基为n末端的23个氨基酸,且各种哺乳动物中相同的ACTH前体含有260个氨基酸,是MSH和内多肽的共同前体促进肾上腺素的合成和分泌刺激肾小球旁细胞促进分泌肾素的脂肪动员和脂肪酸氧化。肾上腺及其激素,肾上腺位于肾脏的前缘,分为皮质和髓质,两者胚胎
13、发生、形态结构、功能不同的鸟类髓质散在皮质之间的肾上腺皮质来自中胚层,从外向分为球状带、束状带、网状带的球状带主要分泌醛固酮,调节水盐代谢, 被称为盐皮质激素的束状带和网状带主要分泌皮质醇和皮质酮,调节糖代谢,被称为糖皮质激素的网带还分泌少量的性激素。 皮质激素是一种类固醇激素,含有碳原子数为21的类固醇环,由胆固醇转化的肾上腺髓质来自外胚层(类似于神经组织),受交感神经节前线纤维支配,分泌肾上腺素和去肾上腺素。糖皮质激素、糖皮质激素有四种。 皮质醇、皮质酮、皮质酮(试验松)和11-脱氧皮质酮; 其中发挥主要生理作用的是皮质醇、皮质酮的鸟类,大鼠、小鼠、兔子的皮质激素以皮质酮为主(95%以上)
14、。 牛、羊、人糖皮质激素以皮质醇为主(90%以上)猫,狗以皮质酮为主(80% ); 合成皮质激素所需的胆固醇主要来自血液,少量由细胞合成。 由胆固醇转变为皮质激素包括一系列反应(皮质激素-孕酮-皮质激素)。 糖皮质激素血浆大部分与血浆蛋白质结合(盐皮质激素大部分游离),皮质激素和皮质醇半衰期分别为80-120、70-90分钟,作用后大部分在肝脏分解。 糖代谢对糖皮质激素的生理作用、物质代谢的作用:促进糖异生(由氨基酸生成葡萄糖),抑制葡萄糖的利用,提高血糖的蛋白质代谢:抑制蛋白质合成(肝、胃、泌尿生殖器),促进蛋白质分解(骨骼肌、骨、淋巴器、皮肤), 引起负氮平衡的脂肪代谢:促进脂肪动员,抑制
15、葡萄糖进入脂肪细胞合成脂肪(但是,血糖上升引起的胰岛素分泌,后者具有强烈促进脂肪合成的作用,综合效果促进脂肪合成)。 水盐代谢:具有保持一定钠的钾和增加细胞外液容量的作用,糖皮质激素的生理作用,对其他脏器系统的作用心血管系统:保持心血管系统的紧张性和反应性(糖皮质激素的“容许作用”)血球:促进骨髓合成红血球和血小板,抑制淋巴细胞分裂, 直接溶解和破坏淋巴球的胃肠:增加胃粘膜壁细胞,促进胃酸分泌和胃和十二指肠对迷走神经保持反应性的神经系统:减少脑中r氨基丁酸的含量,提高神经系统兴奋性,抑制免疫功能、抗炎、抗过敏、抗休克作用。四、下丘脑垂体性腺轴、GnRH (促性腺激素释放激素):10肽酰胺结构,
16、人工合成。 GnRH的生理作用:促进垂体合成和促性腺激素分泌(包括卵泡刺激激素FSH、黄体生成激素LH ) GnRH对LH的刺激作用强,因此也被称为黄体生成激素释放激素(LRH )的GnRH对动物的性行为有促进作用。 脑内也发现了GnRH。注射GnRH可以刺激动物的交配。 卵泡激素(FSH )、FSH的结构: FSH(follical stimulating hormone )是糖蛋白激素,其结构与TSH相似,分子中含有a链和链,其中a链与TSH、LH的a链完全相同,链的结构差异FSH的生理作用:雌性:促进卵泡细胞增殖和卵泡生长,促进卵泡液分泌雄性:开始生成精子,在睾酮的协同作用下促进精子成熟。黄
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