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总论. [ 内分泌与临床内分泌学 ] 一 腺体内分泌学的研究 二 组织内分泌学的研究 三 分子内分泌学的研究. [ 激素的作用机制 ]. 一 肽类、生物胺和前列腺素 ♣ 膜受体与 cAMP 为第二信使的激素 ♣ 膜受体与 IP 3 、 Ca 2+ 为第二信使的激素 ♣ 胰岛素、膜受体、第二信使不明的激 素 二 类固醇等核受体 ( 胞内受体 ) 激素. [ 内分泌系统功能调节 ]. ★ 神经和内分泌系 的相互调节 ★ 内分泌系统的反馈调节 ★ 免疫系统与内分泌功能. [ 内分泌病的分类 ].
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总论 [内分泌与临床内分泌学] 一 腺体内分泌学的研究 二 组织内分泌学的研究 三 分子内分泌学的研究
[ 激素的作用机制 ] 一 肽类、生物胺和前列腺素 ♣膜受体与cAMP为第二信使的激素 ♣膜受体与IP3、Ca2+为第二信使的激素 ♣胰岛素、膜受体、第二信使不明的激 素 二 类固醇等核受体(胞内受体)激素
[ 内分泌系统功能调节] ★神经和内分泌系 的相互调节 ★内分泌系统的反馈调节 ★免疫系统与内分泌功能
[ 内分泌病的分类] 一 下丘脑 二 垂体 三 甲状腺 四 甲旁腺 五 肾上腺 六 胰岛 • 性腺 八 肾脏 • 异位内分泌综合症 十 多发性内分泌疾病
[ 内分泌诊断原则] [ 内分泌防治原则]
内分泌系统 1、传统概念:无管道输送激素的腺体 垂体——甲状腺(肾上腺、性腺、乳腺、骨)轴系概念 2、现代认为: 生殖衰老 1)人体内分泌腺 代谢过程 体内环境稳定 脏器功能 适应外界变化 生长发育 维持生命 2)某些脏器—内分泌组织—体液调节系统 3、范围:内科
分泌学的发展史 历史:早在公元前400年 《黄帝内经》已有“消渴”“消痒”等记载。春秋战国已有瘿瘤的描述,应用海藻等中药治疗甲状腺肿,近百年分为三个阶段: 1:19世纪初——腺体内分泌学研究(发展缓慢,距今230年前),单纯性甲状腺肿——瘿。 2: 20世纪60年代——组织内分泌学的研究 3: 20世纪80年代——分子内分泌学的研究
1、内分泌学的研究(1849-1959)——经典内分泌学的研究1、内分泌学的研究(1849-1959)——经典内分泌学的研究
内容:内分泌腺体功能及从腺体中提纯激素 1)切除腺体 功能低下 从该腺体中提纯激素替代治疗 替代过度功能亢进 2)激素的生化、生理、药理性能和制备其衍生物某方面的研究 3)主要腺体:垂体 甲状腺T3、T4 性腺E2、T、P 肾上腺F、醛固酮、去甲肾上腺素、 肾上腺素 乳房泌乳 骨骼 生长发育 皮肤 色素、毛发等
2、组织内分泌学 20世纪60年代后,放射免疫和免疫细胞化学鉴定(放免应用,60年代后)——APUD系统。
二、肽、蛋白质、儿茶酚胺类 第二信使
三、膜受体 • 大部分激素为质膜受体,为整合蛋白——分子的大部分嵌入膜内,与部分糖链突出膜外侧(激素识别区)。
1、结合特点 • 1)专一性:与专一的受体结合产生作用,原则上只有一种激素与一种受体结合,少数非此:肾上腺素和去甲肾上腺素对不同的靶细胞则有α、等受体,与不同受体结合产生不同的效应。同一靶细胞受体与不同激素结合产生相同的效应 。 • 2)高度亲和力:激素在细胞外液中浓度只有10-8—-12 mmol/L,靶细胞能对微小的改变做出迅速的明显反应,排除诸多的高浓度大分子的蛋白等干扰。 • 3)结合反应的可逆性 • 4)结合可饱和性:在一定范围内激素浓度升高,与受体结合增多,效应增强,达到一定程度饱和。此时,浓度继续升高,结合不增多。
2、膜受体激素调节原理 ◆ 化学本质蛋白质、多肽、儿茶酚胺类(第一信使)激素与受体结合复合物,受体构象改变触发鸟苷酸结合蛋白(guanylate binding protein, 简称G蛋白)(G,Gs)与GPT结合,生成G-GTP,为GTP 的活化形式 可激活或抑制细胞内测缘的腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)催化ATP产生第二信使CAMP 一系列反应效应(激素的作用) 。 以上为E.Sutherlad50年代提出的:Second messenger theory——第二信使学说。
肾上腺与膜α2受体结合时,能抑制AC活性,使CAMP减少。肾上腺与膜β受体结合时,能使AC活性升高,使CAMP增多前者为抑制性(inhibitory, I, Hi, Gi, Ri)后者为兴奋性(stimutory, S, Hs, Gs, Rs) Hs Hi GTP GTP GDP- αsβ β、γ β、γ GDP- α β1 γ无活性 GDP GDP γ无活性 AC GDP- αs GDP-αi (+) (-) ATP cAMP
受体的结构与功能 与激素结合 受体功能 传导信息
受体本身构成离子通道 ◆当结合域与配体结合后 受体变构 使通道关闭或开放,引发或阻断阳离子或阴离子的流动 传递信息。 如:①乙酰胆碱受体:神经元的烟碱型(N型)乙酰胆碱受体,由5个亚基在细胞膜内呈五边型排列,围成离子通道,当它与乙酰胆碱结合时,膜通道开放,膜外的阳离子(钠离子)内流,引起突触后膜的电位变化。 ②γ氨基丁酸受体有A、B两种亚型。
2、受体—G蛋白—效应蛋白质型 各种信息物质与细胞受体结合后 受体变构 激活效应蛋白质(酶或其他蛋白质) 催化一些小分子化学物质(第二信使,真核细胞内为G蛋白)进入细胞液内引起相应生物效应。
G蛋白 αβγ三聚体 1)可结合调节α亚 ①鸟苷酸基的功能 ②GDP ③GTP 2)GTP酶活性, 可水解GTP G蛋白 受体激活 αβγ GDP 无活性三聚体 G蛋白 αβγ GTP βγ游离使激素受体分离 G蛋白 α GTP 激活AC CAMP 产生第二信使效应 H+R后
胰岛素样 生长激素 肽类激素 神经递质 生长因子 催乳素 神经递质 氨基酸 细胞因子 前列腺素 含内在激酶 与激酶连接 偶联G蛋白 配基把闸的 的受体 的受体 的受体 离子通道 酪氨酸激酶 受体外 AC、AG 丝氨酸激酶 酪氨酸激酶 磷脂酶C 苏氨酸激酶 底物 第二信使cAMP、IP3 Ca2+、Na+ cGMP 、Ca2+、DAG K+、Cl+ 蛋白磷酸化 蛋白磷酸化 蛋白磷酸化 磷酸化介导的生物作用 非磷酸化介 导生物作用 酶活性增强或抑制DNA和RNA 合成, 蛋白合成 膜功能: 葡萄糖, 氨基酸转运, 细胞生长和分化
膜表面受体作用机制 激素 图1 膜反应 膜 生物效应 IP3:三磷酸甘油 Tyr-P:酪氨酸蛋白激酶 DAG:二脂酰甘油,激活蛋白激酶C 细胞运输 第二信使 环磷腺苷、钙、DAG、Tyr-P 环鸟腺苷、IP3 酶抑制或激活蛋白质合成 核内DNA、 RNA合成
3、受体—酪氨酸蛋白激酶型 ◙胰岛素、生长因子的受体本身具有酪氨酸蛋白激酶活性(tyrosine kinase),有跨膜糖蛋白、胞外部分结合区。
类别: 受体激素 G蛋白耦联受体 配体: 胰岛素、 多肽、生物胺 生长因子 、前列腺素 H H R R G 效应物 酪氨酸 蛋白激酶 磷酸化介导作用 蛋白激酶第二信使 NH3+ NH3+ S-S 富含半胱氨 NH3+S-S S-S NH3+酸域 COO-COO- P-TyrTyr-P P-Tyr酪氨酸蛋白激酶域 Tyr-P COO- COO- 胰岛素受体模式 图二
4.受体转录因子型——细胞内受体(类固醇、甲状腺激素)4.受体转录因子型——细胞内受体(类固醇、甲状腺激素) • 受体C端有结合区,邻近该结合域有N端DNA结合域,共60个氨基酸组成。
作用机理 受体 调控区(易变) 结合区(高度保守)结合DNA 二个锌指形成蛋白表面, 与激素结合前,与热休克蛋白 结合 结合激素后,热休克蛋白解离 受体激活 激活激素的启动因子 结合区+热休克蛋白 R 调控区 促进转录,mRNA + H 受体构象改变、激活 转录、mRNA形成
核受体的作用机制 图三 类固醇激素 膜内受体 mRNA 蛋白质合成 T3、T4 维甲酸
主要激素☆类固醇激素:E、 P、 T、 1,25(OH)2D3、 F、 Aldo ☆胺类:甲状腺激素、维甲酸(受体存在于细胞浆内) 激素为脂溶性,自由通过细胞膜,在细胞中与受体结合 刺激受体变构 有活性的激素受体复合物 进入核中,识别染色质上DNA区段并与其结合 基因活化 促进特异mRNA转录 增进效应蛋白或酶的合成。 H + 代谢应答 蛋白酶 mRNA mRNA 转录 三.胞内受体激素的调节 R
类固醇激素的作用机制 • 细胞质 • 细胞核受体 • 结合 类固醇 • 活化的类固醇 反应元件 mRNA • 受体复合物 染色质DNA 前体 类固醇 受体 类固醇复合体 mRNA • 结合和转位 • mRNA • 粗面内质网 核糖体 • 生物反应 蛋白合成
类固醇激素及甲状腺激素、维甲酸类促进蛋白质及酶的合成类固醇激素及甲状腺激素、维甲酸类促进蛋白质及酶的合成 激素
一、神经和内分泌系统的相互调节 神经系统 内分泌系统 CRH ACTH 下丘脑垂体后叶GRH、GHIH GH 调节 GnRH LH、FSH NE、DA、Ach、5-HT 肿瘤 性早熟 甲状腺激素下降呆小 F减少激动
二、内分泌系统的反馈调节 下丘脑、垂体、靶腺激素 下丘脑 TRH 兴奋,分泌激素增多 (+) (-) 后者反作用于垂体和下丘脑 垂体 TSH 对相应激素起兴奋作用为正反馈 (+) (-) 对相应激素起兴奋作用为负反馈 甲状腺 T3、T4
三、免疫系统与内分泌系统 • 免疫球蛋白、淋巴因子、细胞因子、白介素、ACTH、皮质醇 神经、内分泌、免疫三个系统.
[ 内分泌病的分类] • 功能 亢进 减退 • 部位 原发性 继发性 • 病因:遗传、自身免疫、炎症、肿瘤、手术、放射等
二、垂体 下丘脑—垂体性尿崩症 ☆下丘脑—神经垂体病 抗ADH分泌失调症 功能亢进:巨人症、肢端肥大症 ☆腺垂体 垂体侏儒症 功能减退 席汉氏、西蒙氏 垂体瘤 ☆空泡蝶鞍
三、甲状腺 • 功能性亢进、减退 • 单纯性甲状腺肿 • 甲状腺炎 急性 • 亚急性 • 慢性淋巴细胞性 • 甲状腺结节和肿瘤 • 甲状腺先天性缺陷、异位、畸形
四、甲状旁腺 ◆甲旁亢 ◆甲旁减 ◆假性甲旁减
五、肾上腺 急性:危象 ♦皮质疾病 减退 慢性:Addison’s ♦糖皮质激素 亢进:Cushing’s ♦盐皮质激素:原发性醛固酮增多症 ♦性激素:先天性
六、胃肠、胰岛 • DM • 胰岛素瘤 • 胰高血糖瘤 • 胃泌素瘤 • 舒血管肠肽瘤 • 生长抑素瘤 • 类钙
七、卵巢 囊肿、肿瘤
八、睾丸 • 减退 • 肿瘤