激素的分泌与调节,激素的免疫测定原理、步骤及临床意义

五、激素的分泌与调节,激素的免疫测定原理、步骤及临床意义

(一)激素的分泌与调节

1.激素的分泌

已知的激素和化学介质达 150 种,根据其化学特性可将激素分为4类:

(1)肽类激素:蛋白质和肽类激素都是由多肽组成的,经基因转录,翻译出蛋白质和肽类激素前体,经裂解和(或)加工形成具有活性的物质而发挥作用。例如前甲状旁腺素原可转变为甲状旁腺素原,再转变为甲状旁腺素;类似转变见于胰岛素,它是由一条长链多肽经蛋白酶水解而成的。激素原如阿片-黑素-促皮质素原(Proopiomelanocortin,POMC)在不同细胞可降解为多种激素。降钙素基因在不同组织中表达的mRNA不同,可翻译出不同的肽,如在神经细胞内转变为降钙素基因相关肽(Calcitonin-gene-related Peptide,CGRP),而在甲状腺透明细胞内转变为降钙素。

(2)氨基酸类激素:甲状腺素(T4 )和小部分三碘甲腺原氨酸(T3 )系在甲状腺球蛋白分子中经酪氨酸碘化和偶联而成,T4、T3在甲状腺滤泡细胞内经多个步骤而合成并贮存于滤泡胶质,然后再由滤泡上皮细胞所释放。

(3)胺类激素:如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺可由酪氨酸转化而来,需要多个酶的参与。5-羟色胺(血清素)则来自色氨酸,经过脱羧和羟化而成。褪黑素(Melatonin)也来自色氨酸。

(4)类固醇激素:核心为环戊烷多氢菲,肾上腺和性腺可将胆固醇经过多个酶(如碳链裂解酶、羟化酶、脱氢酶、异构酶等)的参与和作用,转变成为糖皮质激素(皮质醇)、盐皮质激素(醛固酮)、雄性激素(脱氢表雄酮、雄烯二酮、睾酮)。睾丸主要产生睾酮和二氢睾酮,卵巢主要产生雌二醇和孕酮。维生素 D3由皮肤 7-脱氢胆固醇在紫外线和一定温度下合成,然后需经肝25-羟化,再经肾1α-羟化,形成活性1,25-二羟维生素D3[1,25-(OH)2D3]。

2.激素的调节(https://www.daowen.com)

(1)神经系统与内分泌系统的相互调节:内分泌系统直接由下丘脑所调控,下丘脑含有重要的神经核,具有神经分泌细胞的功能,可以合成、释放激素,通过垂体门静脉系统进入腺垂体,调节腺垂体细胞对激素的合成和分泌。下丘脑视上核及脑室旁核分别分泌血管加压素(抗利尿激素)和催产素,经过神经轴突进入神经垂体,贮存并由此向血液释放激素。通过腺垂体所分泌的激素对靶腺如肾上腺、甲状腺和性腺进行调控,亦可直接对靶器官、靶细胞进行调节。下丘脑是联系神经系统和内分泌系统的枢纽,也受中枢神经系统其他各部位的调控。神经细胞具有传导神经冲动的能力,它们也可分泌各种神经递质,如去甲肾上腺素、乙酰胆碱、5-羟色胺、多巴胺、7-氨基丁酸等,通过作用于突触后神经细胞表面的膜受体,影响神经分泌细胞的功能。下丘脑与垂体之间已构成一个神经内分泌轴,调节周围内分泌腺及靶组织的功能。

内分泌系统对中枢神经系统包括下丘脑在内也有直接的调节作用,一种激素可作用于多个部位,而多种激素也可作用于同一器官组织(包括神经组织),发挥不同的作用。

(2)内分泌系统的反馈调节:下丘脑、垂体与靶腺(甲状腺、肾上腺皮质和性腺)之间存在反馈调节,如CRH通过垂体门静脉而刺激垂体促肾上腺皮质激素分泌细胞分泌 ACTH,而ACTH水平增加又可兴奋肾上腺皮质束状带分泌皮质醇,使血液皮质醇浓度升高,而升高的皮质醇浓度反过来可作用在下丘脑,抑制CRH分泌,并在垂体部位抑制ACTH的分泌,从而减少肾上腺分泌皮质醇,维持三者之间的动态平衡。这种通过先兴奋后抑制达到相互制约保持平衡的机制,称为负反馈。但在月经周期中除了有负反馈调节,还有正反馈调节,如促卵泡素刺激卵巢使卵泡生长,通过分泌雌二醇,它不仅使促卵泡素分泌增加,而且还可促进黄体生成素及其受体数量增加,以便达到共同兴奋,促进排卵和黄体形成,这是一种相互促进,为完成一定生理功能所必需的。反馈控制是内分泌系统的主要调节机制,使相处较远的腺体之间相互联系,彼此配合,保持机体内环境的稳定性,并克服各种病理状态。反馈调节现象也见于内分泌腺和体液代谢物质之间,例如胰岛B细胞的胰岛素分泌与血糖浓度之间呈正相关,血糖升高可刺激胰岛素分泌,而血糖过低可抑制胰岛素分泌。应激时,血管加压素可促使 ACTH、GH 和 PRL 分泌增加,而全身性疾病时则可抑制下丘脑-垂体-甲状腺系统,减少甲状腺激素的分泌,产生低T3、低T3综合征。

(3)免疫系统和内分泌功能:内分泌、免疫和神经3个系统之间可通过相同的肽类激素和共有的受体相互作用,形成一个完整的调节环路。神经内分泌系统对机体免疫有调节作用,淋巴细胞膜表面有多种神经递质及激素的受体,表明神经内分泌系统通过其递质或激素与淋巴细胞膜表面受体结合介导免疫系统的调节。如糖皮质激素、性激素、前列腺素E等可抑制免疫应答,而生长素、甲状腺激素和胰岛素能促进免疫应答。乙酰胆碱、肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、内啡肽以及 5-羟色胺等神经递质对免疫应答的影响因免疫细胞的种类不同而作用各异。ACTH既可由垂体产生,又可由淋巴细胞产生。ACTH既可刺激肾上腺皮质产生和释放糖皮质激素,又可作用于免疫系统,抑制抗体的生成。内啡肽与淋巴细胞的相应受体结合,增强淋巴细胞的有丝分裂和非杀伤活性,促进单核细胞和中性粒细胞的趋化性,抑制抗体的产生。下丘脑分泌的CRH不仅作用于脑垂体细胞,调节ACTH及内啡肽的分泌,也作用于免疫细胞,影响肾上腺皮质功能和免疫功能。免疫系统在接受神经内分泌系统调节的同时,亦有反向调节作用。近年发现,神经内分泌细胞膜上有免疫反应产物如白细胞介素(IL-1、IL-2、IL-3、IL-6等)、胸腺肽等细胞因子的受体,免疫系统也可通过细胞因子对神经内分泌系统的功能产生影响。例如,在下丘脑神经元上有 IL-1受体,IL-1通过其受体作用于下丘脑CRH神经元,促进CRH分泌。将IL-1注入侧脑室可增强动物慢波睡眠,抑制动物摄食活动。IL-2可通过增强基因表达影响细胞的增殖和分化,促进 PRL、TSH、ACTH、LH、FSH 和 GH等激素的释放。内分泌系统不但调控正常的免疫反应,在自身免疫反应的发生、发展中也起作用。内分泌系统常见的自身免疫病有桥本(Hashimoto)甲状腺炎、Graves 病、1型糖尿病、Addison病等。多数自身免疫病好发于育龄女性,肾上腺皮质激素治疗有效,也说明内分泌激素与自身免疫病的发病有关。

(二)激素的免疫测定原理、步骤及临床意义

不用标记物的蛋白结合测定法——免疫测定法是基于被测物(抗原)与其特异结合蛋白(抗体)结合时所出现的沉淀线作为测定指标的,在测定系统中加入的抗体是过量的。操作较为迅速和方便。但这一测定法只适应于测定大分子物质,被测物的浓度较高,只有这样才形成能用肉眼看到的抗原-抗体复合物,这类方法应用较少。

检测血清的某一(些)激素水平是诊断内分泌代谢疾病的基本方法之一。同时测定腺垂体激素和靶腺激素对某些内分泌疾病的定位诊断很有帮助。激素分泌的动态试验可进一步探讨内分泌功能状态及病变的性质。