内分泌系统的结构与功能特点
内分泌系统由内分泌腺和分布于各组织的激素分泌细胞(或细胞团)以及它们所分泌的激素组成。
一、内分泌腺和激素分泌细胞
1 .内分泌腺人体的内分泌腺主要包括:① 下丘脑和神经垂体(垂体后叶);② 松果体;③ 腺垂体(垂体前叶和中叶);④ 甲状腺;⑤ 甲状旁腺;⑥ 内分泌胰腺(包括胰岛和胰岛外的激素分泌细胞);⑦ 肾上腺皮质和髓质;⑧ 性腺(皋丸或卵巢)。此外,也有人将胸腺和胎盘列为内分泌腺,但它们的主要功能不是内分泌调节。
2 .弥散性神经-内分泌细胞系统 亦称为胺前体摄取和脱羧(amine precursor uptake and de -carboxylation , APUD)细胞系统。这些细胞主要分布于脑、胃、肠、胰和肾上腺髓质。在其他组织中,也散布有数目不等的APUD 细胞,主要合成和分泌肽类与胺类激素。
3 .组织的激素分泌细胞非内分泌组织的细胞也往往具有激素和/或细胞因子的合成和分泌功能如心房肌细胞(ANP)、脂肪细胞(leptin)、血管内皮细胞(内皮素)、成纤维细胞(FGF)等。
二、激素分泌细胞的结构特点
1 .合成肽类激素的细胞 这类细胞的共同特点是:① 与激素合成相关的内质网和高尔基体含量丰富;② 胞浆内含有膜包裹的分泌颗粒,颗粒内含肤类激素及其前体;③ 细胞常排列成索状或团块状,有时形成滤泡或具有特殊分化的膜结构。神经内分泌(neuroendocrine)细胞除上述特征外,还具有神经电活动、神经元突触连接结构和对神经递质有生理反应等特点。胃、肠、胰等组织的APUD细胞胞浆透明,可单个或三五成群夹杂在主质细胞间隙中。
2 .合成类固醇类激素的细胞 此类细胞的共同特点有:① 与激素合成有关的滑面内质网含量丰富,线粒体晴常呈管泡状,但无分泌颗粒;② 胞浆的脂质小滴较多,其中含有供激素合成的胆固醇;③ 细胞呈弥散性或成群分布。
三、激素
内分泌激素(endocrine hormone) 是细胞分泌的微量活性物质,由血液输送至远处组织并通过受体而发挥调节作用的化学信使物质。但现代内分泌学已将激素的范围扩展到具有局部调节作用的旁分泌活性物质和具有细胞自身调节作用的自分泌活性物质。分子结构清楚者称为激素,结构尚不明确者称为因子(factors)。
(一)激素分类
在人体内,已知的激素和因子已有200 多种,一般根据化学结构分为四类。
1 .胺类激素和蛋白质激素 亦称为含氮激素,均由氨基酸残基组成分子的一级结构。由前激素原(prepro-hornlone)基因(DNA)编码,转录mRNA 后在核糖体翻译出肽链,形成的前激素原再经裂肽酶作用和化学修饰加工,形成具有生物活性的激素。
2 .胺类激素 其原料为氨基酸,如儿茶酚胺由酪氨酸转化而来;色氨酸在脱羧酶或羧化酶催化下生成血清素或褪黑素(melatonin)。
3 .氨基酸类激素 由氨基酸衍生而来,如甲状腺激素(thyroid hormones,TH)由酪氨酸经碘化、偶联而成。
4.类固醇类激素 其骨架结构为环戊烷氢菲。在肾上腺皮质、性腺或其他组织内,经链裂酶、羟化酶、脱氢酶、异构酶等作用后,转变为糖皮质激素(如皮质醇)、盐皮质激素(如醛固醇)、雄激素(如睾酮与二氢睾酮)、雌激素(如雌二醇)、孕激素(如孕酮)。在肝和肾内,胆钙化醇可被先后羟化为25-(OH)D3及1,25-(OH)2D3。
(二)激素的合成与贮存
如前所述,肽激素的合成与一般蛋白质相同,激素以分泌颗粒形式贮存。非肽类激素的合成方式各异。激素在体内的贮存量十分有限,但贮存在甲状腺滤泡细胞外腔中的TH可满足机体数个月之需。
(三)激素分泌方式
1.内分泌(endocrine)分泌的激素先进入毛细血管,再经腺体静脉进入体循环(下丘脑激素先进入垂体门脉系统,内分泌胰腺激素先进入门静脉),随血液分布于机体各组织器官中,与靶细胞的特异受体结合发挥调节作用。
2.旁分泌(paracrine)一般不进入血液,仅(或主要)在局部发挥作用。
3.自分泌(autocrine)自分泌激素反馈作用于自身细胞,是细胞自身调节的重要方式之一。
4.胞内分泌(intracrine)由胞浆合成的激素直接转运至胞核,影响靶基因的表达。
5.神经分泌(neurocrine)神经激素由神经细胞分泌,借轴浆流沿神经轴突运送至所支配(或贮存)的组织(如神经垂体),或经垂体门脉系统到达腺垂体,调节靶细胞的激素合成和分泌。
此外,还有并邻分泌(juxtacrine)、腔分泌(solinocrine)和双重分泌(amphicrine)等激素分泌方式,后两者是激素进入腺腔、腺导管或消化道的一种分泌现象,腔分泌只分泌激素而双重分泌可同时分泌激素和外分泌物质。
(四)激素转运
激素的转运载体为蛋白质,具有与激素结合的相对特异性。例如,血浆白蛋白和甲状腺素转运蛋白(transthyretin)可转运小分子激素物质,其特异性不高。特异性转运蛋白主要有甲状腺素结合球蛋白(TBG)、性激素结合球蛋白(SHBG)、皮质醇结合球蛋白(CBG)、胰岛素结合蛋白、医.学教.育网搜.集整理GH 结合蛋白、IGF 结合蛋白、胰高糖素样肽-1 结合蛋白等。
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