1:单胺能神经元2,3、4、5:为下丘脑各类肽能神经元 一、下丘脑调节肽 下丘脑促垂体区肽能神经元分论的肽类激素,主要作用是调节腺垂体的活动,因此称为下丘脑调节肽(hypothalamus regulatory peptide,HRP),近20多年来,从下丘脑组织提取肽类激素获得成功,并已能人工合成.1968年Guillemin实验室从30万只羊的下丘脑中成功地 分离出几毫克的促甲状腺激素释放激素(TRH),并在一年后确定其化学结构为三肽,在这一生成成果鼓舞下,Schally实验室致力于促性腺激 素释放激素(GRH)的提取工作。1971年他们从16万头猪的下丘脑中提纯出GRH,又经过6年的研究,阐明其化学结构为十肽.此后,生长 素释放抑制激素(GHRIH)、促肾上象皮质激素释放激素(CRH与生长素得放激素(GHRH)相继分离成功,并确定了化学结构,此外,还有四种 对像重体催乳素和促栗激素的分论起促进或抑制作用的激素,因尚未弄清其化学结构,所以暂称因子. 下丘脑调节肽除调节像垂体功能外,它们几乎都具有垂体外作用,而且它们也不仅仅在下丘脑“促垂体区“产生,还可以大中枢神经系统其 他部位及许多组织中找到它们踪迹,使人们更加广泛深入地研究他们的作用。 (一)促甲状腺溢家放激 (th mone,TRH)是三肽,其化学结构为 (焦)谷组NH TRH主要作用于腺垂体促进促甲状腺激素(TSH)释放,血中T,和T:随TSH浓度上升而增加。给人和动物静款注射TRH(1mg),1-2m山 内血浆TSH浓度使开始塔加,10-20mi达高峰,TSH的含量可塔加20倍。腺垂体的促甲状象激素细跑的膜上的TRH受体,与TRH结合后,通过 C,*介导引起TSH释放,因此P-DG系统可能是TRH发挥作用的重受途径.TRH除了刺激腺垂体释放TSH外,也促进性乳互的释放,但TRH是 否参与住乳素分论的生理调节,尚不能情定。 下丘脑存在大量的TRH神经元,它们主要分布于下丘脑中间基底部,如损毁下丘脑的这个区域则引起TRH分论减少,TRH神经元合成的 TRH通过轴浆运输至轴突末梢贮存,延伸到正中隆起初级毛细血管周国的轴突末梢在适当刺激作用下,释放TRH并进入垂体门脉系统运送到腺 垂体,促进TRH释放。另外,在第三脑室周围尤其是底部排列有形如杯状的脑室膜细胞(ay©yt©),其形态特点与典型的脑室膜细胞有所不 同,其胞体细长,一端面向脑室腔,其边界上无纤毛而有突起,另一端则延伸至正中隆起的毛细血管周围。在这些细胞内含有大量的TRH与 GRH等肽类激素。下丘脑特别是室周核释放的TRH或GRH进入第三脑室的脑脊液中,可被脑室膜细抱摄入,再转幸福至正中隆起附近释放, 然后进入垂体门脉系统, 除了下丘脑有较多的RH外,在下丘脑以外的中枢神经部位,如大脑和音髓,也发现有TRH存在,其作用可的与神经信息传递有关 二)促性现激康程故激表 促性融激素释放激素(gonado ne.GnRH.LRH)是十肽激素,其化学结构为 (焦)谷组色丝酪甘亮精脯甘NH 当机体静脉注 户黄体生成素(LH) )浓度明 ,以 体组织培养系统中加入GnRH, 亦能引起LH与FsH分泌增加 给予GnRH,则可减弱或 肖除GnRH的效应 下丘脑释故GRH的特脉冲式释放,因而造成血中LH与FSH浓度也呈现脉冲式波动。从恒河猴垂体门脉血管收集的血样剥定GRH含量 次在大,GnR母隔20-0 度的脉冲式液动消失 中式波动是由下丘脑GRH脉冲式释放决定的。用青春期前的幼猴实验表明 ,破环产生GnRH的 弓状核后,连续滴注外源的GnRH并不能诱发青春期的出现,只有按照内源GRH所表现的脉冲式频率和幅度漓注GnRH,才能使血中LH与FSH 浓度呈现类似正常的脉冲式波动,从而激发青春期发育。看来。激素呈脉冲式释放对发挥其作用是十分重要的。 跟垂体的促性象激索细孢的膜上有GRH受体,GRH与其受体结合后,可能是通过磷脂酰肌信息传递系统导致细跑内C+浓度增加而发 辉作用的 在人的下丘脑,GRH主要集中在弓状核、内侧视前区与室旁核.除下丘脑外,在脑的其他区域如间脑、边缘叶,以及松果体,卵巢、索 丸,胎盘等组织中,也存在着GnRH,GRH对性腺的直接作用则是仰制性的,特别是药理剂理的GnRH,其抑制作用更为明显,对卵巢可抑制 卵泡发育和排卵,使雌激素与孕激素生成减少:对睾丸则抑制精子的生成,使翠酮的分论减低。 三)生长知与生长程放教表 生长加素生长素放制素。 atostatin)是由116个氨基酸的大分子 肽裂解而来的十四肽,其分了结构呈环状,在第3位和第14位半氨酸之间有 个二硫能,其化学结构为 丙一甘一半酰一赖一天酰一苯内一苯丙色 苏 生长抑素是作用比较广泛的一种神经激素 它的主要作 论反应,包括运动、进餐、应激、低血糖等。另外,生长抑素还可抑制LHFSH,TSH,PRL及ACTH的分论。生长抑素与腺垂体生长素细胞 的膜受体结合后,通过减少细孢内cAMP和C2+而发挥作用。 除下丘脑外,其他部位如大脑皮层、纹状体、杏仁核、海马,以及脊糙、交感神经、胃肠、胰岛、肾、甲状腺与甲状旁腺等组织广泛存在 生长抑素。在略与胃肠又纯化出28个氨基酸组成的在GHRH2s,它是GHRH4N端向外延伸而成。生长抑素的垂体外作用比较复杂,它在神经
1:单胺能神经元 2、3、4、5:为下丘脑各类肽能神经元 一、下丘脑调节肽 下 丘 脑 促 垂 体 区 肽 能 神 经 元 分 泌 的 肽 类 激 素 , 主 要 作 用 是 调 节 腺 垂 体 的 活 动 , 因 此 称 为 下 丘 脑 调 节 肽 ( hypothalamus regulatory peptide,HRP)。近20多年来,从下丘脑组织提取肽类激素获得成功,并已能人工合成。1968年Guillemin实验室从30万只羊的下丘脑中成功地 分离出几毫克的促甲状腺激素释放激素(TRH),并在一年后确定其化学结构为三肽。在这一生成成果鼓舞下,Schally实验室致力于促性腺激 素释放激素(GnRH)的提取工作。1971年他们从16万头猪的下丘脑中提纯出GnRH,又经过6年的研究,阐明其化学结构为十肽。此后,生长 素释放抑制激素 (GHRIH)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)与生长素释放激素(GHRH)相继分离成功,并确定了化学结构,此外,还有四种 对腺垂体催乳素和促黑激素的分泌起促进或抑制作用的激素,因尚未弄清其化学结构,所以暂称因子。 下丘脑调节肽除调节腺垂体功能外,它们几乎都具有垂体外作用,而且它们也不仅仅在下丘脑“促垂体区”产生,还可以大中枢神经系统其 他部位及许多组织中找到它们踪迹,使人们更加广泛深入地研究他们的作用。 (一)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasinghormone,TRH)是三肽,其化学结构为: (焦)谷-组-脯-NH2 TRH主要作用于腺垂体促进促甲状腺激素(TSH)释放,血中T4和T3随TSH浓度上升而增加。给人和动物静脉注射TRH(1mg),1-2min 内血浆TSH浓度便开始增加,10-20min达高峰,TSH的含量可增加20倍。腺垂体的促甲状腺激素细胞的膜上的TRH受体,与TRH结合后,通过 Ca 2+介导引起TSH释放,因此IP3 -DG系统可能是TRH发挥作用的重要途径。TRH除了刺激腺垂体释放TSH外,也促进催乳互的释放,但TRH是 否参与催乳素分泌的生理调节,尚不能肯定。 下丘脑存在大量的TRH神经元,它们主要分布于下丘脑中间基底部,如损毁下丘脑的这个区域则引起TRH分泌减少。TRH神经元合成的 TRH通过轴浆运输至轴突末梢贮存,延伸到正中隆起初级毛细血管周围的轴突末梢在适当刺激作用下,释放TRH并进入垂体门脉系统运送到腺 垂体,促进TRH释放。另外,在第三脑室周围尤其是底部排列有形如杯状的脑室膜细胞(tanycyte),其形态特点与典型的脑室膜细胞有所不 同,其胞体细长,一端面向脑室腔,其边界上无纤毛而有突起,另一端则延伸至正中隆起的毛细血管周围。在这些细胞内含有大量的TRH与 GnRH等肽类激素。下丘脑特别是室周核释放的TRH或GnRH进入第三脑室的脑脊液中,可被脑室膜细胞摄入,再转幸福至正中隆起附近释放, 然后进入垂体门脉系统。 除了下丘脑有较多的TRH外,在下丘脑以外的中枢神经部位,如大脑和脊髓,也发现有TRH存在,其作用可能与神经信息传递有关。 (二)促性腺激素释放激素 促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasinghormone,GnRH,LRH)是十肽激素,其化学结构为: (焦)谷-组-色-丝-酪-甘-亮-精-脯-甘-NH2 GnRH促进性腺垂体合成与释放促性腺激素。当机体静脉注射100mgGnRH,10min后血中黄体生成素(LH)与卵泡刺激素(FSH)浓度明 显增加,但以LH的增加更为显着。在体外腺垂体组织培养系统中加入GnRH,亦能引起LH与FSH分泌增加,如果先用GnRH抗血清处理后,再 给予GnRH,则可减弱或消除GnRH的效应。 下丘脑释放GnRH的特脉冲式释放,因而造成血中LH与FSH浓度也呈现脉冲式波动。从恒河猴垂体门脉血管收集的血样测定GnRH含量, 呈现阵发性时高时低的现象,每隔1-2h波动一次。在大鼠,GnRH每隔20-30min释放一次,如果给大鼠注射抗GnRH血清,则血中LH与FSH浓 度的脉冲式波动消失,说明血中LH与FSH的脉冲式波动是由下丘脑GnRH脉冲式释放决定的。用青春期前的幼猴实验表明,破坏产生GnRH的 弓状核后,连续滴注外源的GnRH并不能诱发青春期的出现,只有按照内源GnRH所表现的脉冲式频率和幅度滴注GnRH,才能使血中LH与FSH 浓度呈现类似正常的脉冲式波动,从而激发青春期发育。看来,激素呈脉冲式释放对发挥其作用是十分重要的。 腺垂体的促性腺激素细胞的膜上有GnRH受体,GnRH与其受体结合后,可能是通过磷脂酰肌醇信息传递系统导致细胞内Ca 2+浓度增加而发 挥作用的。 在人的下丘脑,GnRH主要集中在弓状核、内侧视前区与室旁核。除下丘脑外,在脑的其他区域如间脑、边缘叶,以及松果体、卵巢、睾 丸、胎盘等组织中,也存在着GnRH。GnRH对性腺的直接作用则是抑制性的,特别是药理剂理的GnRH,其抑制作用更为明显,对卵巢可抑制 卵泡发育和排卵,使雌激素与孕激素生成减少;对睾丸则抑制精子的生成,使睾酮的分泌减低。 (三)生长抑素与生长素释放激素 1.生长抑素(生长素释放抑制素,growthhormone release-inlease-inhibiting hormone,GHRIH,或somatostatin)是由116个氨基酸的大分子 肽裂解而来的十四肽,其分了结构呈环状,在第3位和第14位半胱氨酸之间有一个二硫键,其化学结构为: 生长抑素是作用比较广泛的一种神经激素,它的主要作用是抑制垂体生长素(GH)的基础分泌,也抑制腺垂体对多种刺激所引起的GH分 泌反应,包括运动、进餐、应激、低血糖等。另外,生长抑素还可抑制LH、FSH、TSH、PRL及 ACTH的分泌。生长抑素与腺垂体生长素细胞 的膜受体结合后,通过减少细胞内cAMP和 Ca 2+而发挥作用。 除下丘脑外,其他部位如大脑皮层、纹状体、杏仁核、海马,以及脊髓、交感神经、胃肠、胰岛、肾、甲状腺与甲状旁腺等组织广泛存在 生长抑素。在脑与胃肠又纯化出28个氨基酸组成的在GHRIH28,它是GHRIH14N端向外延伸而成。生长抑素的垂体外作用比较复杂,它在神经
系统可能起递质或调质的作用:生长抑素对胃肠运动与消化道激素的分论均有一定的抑制作用:它还抑制胰岛素。胰高血糖素。肾泰、甲状旁 腺激素以及烨钙素的分泌 ,生长索释放激素(growthhormone releain hormone,GHRHA)由于下丘脑中GHRH的含量极少,致化学提取困难,19g2年有人首先》 例志胰腺癌伴发肢端肥大症患者的痘组织中提取井纯化出一种44个氨基酸的肽,它在整体和离体实验均显示有促G分泌的生物活性。198 年,从大鼠下丘脑中提纯了GHRH43,这种四十三肽对人的腺垂体也有很强有促GH分作用。近年用DNA重组扶得到GHRH0和GHRH4的其 因,议些基因已被待路化.井非壁母系统中传代和表达。为根供充足与兼价的GHRH开拓了可喜的前是 产生GHRH的神经元丰要分布在下斤脑已状核及海肉核,它们的轴室投时至到正中降起,终止干垂体门酰切级手细血管密。GHRH早酰冲 式程放,从而导致腺垂体的GH分沦也呈现脉冲式,大昆实验证明,注射GHRH抗体后,可消除血中GH浓度的脉冲式波动。一般认为,GHRH 是GH分沙的经常性调节者,而GHRIHS则是在应激刺激GH分泌过多时,才显著地发挥对GH分泌的抑制作用。GHRH与GHRIH相互配台,共同 调节腺垂体GH的分论,. 在腺垂体生长素细胞的膜上有GHRH受 GH 与其受体结合后,通过增加内cAMP与Ca2*促进GH释放 (四)促骨上腺皮质数素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素(corticot ropin rele ingh ne,CRH)为四十 其主要作用是促进垂体合成与释放促肾上腺皮质微 (ACTH),腺垂体中存在大分子的促阿片黑素细 皮质素原(prg otn,OMC)称阿黑皮素原.在CRHA作用下径分解了 ACTH, 溶脂激素lipotropin.-LPH和少量的-内啡肽。静脉注射cRHS- 血中ACT 浓度增加5-20倍 分泌RH的神经元主要分布在下丘脑室旁核,其袖突多投射到正中隆起。在下丘脑以外部位,如杏仁核、海马、中脑,以及松果体、胃 肠、肤、 肾上腺、胎盘等处组织中,均发现有CRH存在, 下丘脑CRH以脉冲式祥放,并呈现昼夜周朋节律,其样放量在6-8点钟达高峰,在 点最低。这与ACTH及皮质酵的分泌节律同步。机体遇到的应激刺激,如低血迪、失血、剧痛以及精神紧张等,作用于神经系统不同部位,最 后将信息汇集于下丘脑CRH神经元,然后通过CRH引起垂体.肾上腺皮质系统反应 CRH与腹垂体促四上腹皮压韵麦细胞的暖上CRH受体结合,潭过描门细北内cAMp与C,+促讲ACTH的器物 (五)催乳素 (PL)的分有抑制和促进两种作用,但平时以抑制作用为主。首先在哺乳动物下丘脑提取液中,发现一种可料 制腹弄体爱故PRL的物质。称为健素爱被制因子 在 提波中发现还有一伯能 释放因子(P 取液中的T F活性 F活 R明 下降,而且在下丘 的 能就是PF的观 注射多巴 可使正 人 (六)促黑泰 激素释放因子与抑制因 促黑素细胞椒释放 ophore-st rmone rele one release-inhibiting factor,MF)可能是产素解E 来的两种小分子用 MRF促进MSH的程 制MsH的释i 二、调节下丘脑肽能神经元活动的递质 下丘脑能神经元与来自其他部位的神经纤维有广泛的突触联系。其神经递质比较复杂,可分为两大类:一类递质是肽类物质,如脑啡肽 内啡肽、神经降压素、P物质、血管活性肠肽及胆囊收缩素等:另一类递质是单胺类物质,主要有多巴胺(D)、去甲肾上腺素(NE)与 5.羟色胺(5.HT), 组织化学研究表明,三种单受类递质的浓度,以下丘脑促垂体区”正中降起附近最高。单胺能神经元可直接与释放下丘脑调节肽的肽能神 经元发生突触联系,也可以通过多突触发生联系。单胺能神经元通过释放单胺类递质,调节肽能神经元的活动。下丘脑单受能神经元的活动不 断受中枢神经系统其他部位的影响,所以它们对下丘脑调节肽分论的调节作用比较复杂,现将一些研究结果列于表112。 表112单胺类递质对几种下丘脑调节肽和相关激素分泌的影响 RH (TSH) RH(LH.FSH) RH (GH) RHACTH) RF (PRL) 4-) 十增加分论!减少分论(一)不变 近年来的研究表明,阿片肽对下丘脑调节肽的释放有明显的影响。例如,给人注射脑啡肽或那-内啡肽可抑制CRH的释放,从布使ACTH分 论减少,而纳洛酮则有促进CRH释放的作用:注射脑睡肽或B-内啡肽可刺激下丘脑释放TRH和GHRH,使豫垂体分论TSH与GH增加。而对下丘 脑的GRH样放则明显的抑制作用。 第三节垂体 重体按其环胎发音和功能形态的不同。分为跑重体和神经垂体两部分。,瑰面体来自环胎口凹的外既层上皮,是由6种跑细跑细成的上皮细 胞,神经垂体来自间脑底部的漏斗,主要由下丘脑垂体束的无髓神经纤维和神经胶质细泡分化而成的神经垂体细胞组成。垂体以漏斗与下丘瞻 相连,由于在形成与功能上下丘脑与垂体的联系非常密切,可将它们看作一个功能单位。 腺垂体与神经垂体的内分泌功能迥然不同,现分别叙述
系统可能起递质或调质的作用;生长抑素对胃肠运动与消化道激素的分泌均有一定的抑制作用;它还抑制胰岛素、胰高血糖素、肾素、甲状旁 腺激素以及降钙素的分泌。 2.生长素释放激素(growthhormone releasing hormone,GHRHA)由于下丘脑中GHRH的含量极少,致化学提取困难。1982年有人首先从 一例患胰腺癌伴发肢端肥大症患者的癌组织中提取并纯化出一种44个氨基酸的肽,它在整体和离体实验均显示有促GH分泌的生物活性。1983 年,从大鼠下丘脑中提纯了GHRH43,这种四十三肽对人的腺垂体也有很强有促GH分泌作用。近年用DNA重组扶得到GHRH40和GHRH44的基 因,这些基因已被克隆化,并非酵母系统中传代和表达,为提供充足与兼价的GHRH开拓了可喜的前景。 产生GHRH的神经元主要分布在下丘脑弓状核及腹内侧核,它们的轴突投射到正中隆起,终止于垂体门脉初级毛细血管旁。GHRH呈脉冲 式释放,从而导致腺垂体的GH分泌也呈现脉冲式。大鼠实验证明,注射GHRH抗体后,可消除血中GH浓度的脉冲式波动。一般认为,GHRH 是GH分泌的经常性调节者,而GHRIH则是在应激刺激GH分泌过多时,才显著地发挥对GH分泌的抑制作用。GHRH与GHRIH相互配合,共同 调节腺垂体GH的分泌。 在腺垂体生长素细胞的膜上有GHRH受体,GHRH与其受体结合后,通过增加内cAMP与Ca 2+促进GH释放。 (四)促肾上腺皮质激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin releasinghormone,CRH)为四十一肽,其主要作用是促进腺垂体合成与释放促肾上腺皮质激素 (ACTH)。腺垂体中存在大分子的促阿片-黑素细胞皮质素原(pro-opiomelanocortin,POMC),简称阿黑皮素原。在CRHA作用下经酶分解了 ACTH、溶脂激素(lipotropin,β-LPH)和少量的β-内啡肽。静脉注射CRH5-20min后,血中ACTH浓度增加5-20倍。 分泌CRH的神经元主要分布在下丘脑室旁核,其轴突多投射到正中隆起。在下丘脑以外部位,如杏仁核、海马、中脑,以及松果体、胃 肠、胰腺、肾上腺、胎盘等处组织中,均发现有CRH存在。下丘脑CRH以脉冲式释放,并呈现昼夜周期节律,其释放量在6-8点钟达高峰,在0 点最低。这与ACTH及皮质醇的分泌节律同步。机体遇到的应激刺激,如低血溏、失血、剧痛以及精神紧张等,作用于神经系统不同部位,最 后将信息汇集于下丘脑CRH神经元,然后通过CRH引起垂体-肾上腺皮质系统反应。 CRH与腺垂体促肾上腺皮质激素细胞的膜上CRH受体结合,通过增加细胞内cAMP与Ca 2+促进ACTH的释放。 (五)催乳素释放抑制因子与催乳素释放因子 下丘脑对腺垂体催乳素(PRL)的分泌有抑制和促进两种作用,但平时以抑制作用为主。首先在哺乳动物下丘脑提取液中,发现一种可抑 制腺垂体释放PRL的物质,称为催乳素释放抑制因子(prolactinrelease-inhibiting factor,PIF)。随后,又在下丘脑提取液中发现还有一咱能促 进腺垂体释放PRL的因子,称为催乳素释放因子(prolactin releasingfactor,PRF)。将下丘脑提取液中的TRH分离出去,仍具有PRF活性,说 明下丘脑提取液中PRF活性不是来自TRH。PIF与PRF的化学结构尚不清楚,由于多巴肽可直接抑制腺垂体PRL分泌,注射多巴胺可使正常人或 高催乳素血症患者血中的PRL明显下降,而且在下丘脑和垂体存在的多巴胺,因此有人进出多巴胺可能就是PIF的观点。 (六)促黑素细胞激素释放因子与抑制因 促黑素细胞激素释放因子(melanophore-stimulatinghormone releasing factor,MRF)(melanophore-stimulatinghormone release-inhibiting factor,MIF)可能是催产素裂解出来的两种小分子肽。MRF促进MSH的释放,而MIF则抑制MSH的释放。 二、调节下丘脑肽能神经元活动的递质 下丘脑能神经元与来自其他部位的神经纤维有广泛的突触联系,其神经递质比较复杂,可分为两大类:一类递质是肽类物质,如脑啡肽、 β-内啡肽、神经降压素、P物质、血管活性肠肽及胆囊收缩素等;另一类递质是单胺类物质,主要有多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)与 5-羟色胺(5-HT)。 组织化学研究表明,三种单受类递质的浓度,以下丘脑“促垂体区”正中隆起附近最高。单胺能神经元可直接与释放下丘脑调节肽的肽能神 经元发生突触联系,也可以通过多突触发生联系。单胺能神经元通过释放单胺类递质,调节肽能神经元的活动。下丘脑单受能神经元的活动不 断受中枢神经系统其他部位的影响,所以它们对下丘脑调节肽分泌的调节作用比较复杂,现将一些研究结果列于表11-2。 表11-2 单胺类递质对几种下丘脑调节肽和相关激素分泌的影响 TRH(TSH) GnRH(LH、FSH) GHRH(GH) CRH(ACTH) PRF(PRL) NE ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ DA ↓ {4}↓(一) ↑ ↓ ↓ 5-HT ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑增加分泌 ↓减少分泌 (一)不变 近年来的研究表明,阿片肽对下丘脑调节肽的释放有明显的影响。例如,给人注射脑啡肽或β-内啡肽可抑制CRH的释放,从布使ACTH分 泌减少,而纳洛酮则有促进CRH释放的作用;注射脑啡肽或β-内啡肽可刺激下丘脑释放TRH和GHRH,使腺垂体分泌TSH与GH增加,而对下丘 脑的GnRH释放则明显的抑制作用。 第三节 垂体 垂体按其胚胎发育和功能、形态的不同,分为腺垂体和神经垂体两部分。腺垂体来自胚胎口凹的外胚层上皮,是由6种腺细胞组成的上皮细 胞。神经垂体来自间脑底部的漏斗,主要由下丘脑-垂体束的无髓神经纤维和神经胶质细胞分化而成的神经垂体细胞组成。垂体以漏斗与下丘脑 相连。由于在形成与功能上下丘脑与垂体的联系非常密切,可将它们看作一个功能单位。 腺垂体与神经垂体的内分泌功能迥然不同,现分别叙述
一、腺垂体 腺垂体是体内最重要的内分泌腺。它由不同的象细胞分泌七种激素:由生长素细胞分泌生长素(G):由促甲状象激素细胞分论促甲状 腺激素(TSH):由促宵上腺皮质激素细胞分论促污上腺皮质激素(ACTH)与促果(索细孢)激素(MSH):由促性腺激素细胞分论卵泡刺 激素(FSH)与共同体生成素(LH):由催乳素细跑分泌催乳素(PRL),在腺垂体分泌的激素中,TSH,ACTH、FSH与LH均有各自的肥 腺,分别形成:①下丘脑垂体,甲状眼轴:②下丘脑垂体肾上腺皮质轴:③下丘脑垂体性腹轴。腺垂体的这些微素是通过调节肥腺的活动而 发挥作用的,而GH、PRL与MSH则不通过靶腺,分别直接调节个体生长、乳腺发育与泌乳、黑素细胞活动等。所以,腺垂体激素的作用极为 广话而复热 一)生长表 A生长表 rowth hormone.hGH)含有191个氨基酸。分子量为22000,其化学结构与会住乳素近似,故生长素有那催乳素作用 而继乳素有弱生长素作用。不同种类动物的生长素,其化学结构与免废性压等有较大关别,除经的生长素外,其他动物的生长素对人无效,近 人GH的化学结构见图116 ,生长素的作用GH的生理作用是促进物质代谢与生长发育,对机体各个器宫与各种组织均有影响,尤其是骨酪、肌肉及内脏器官的作用 更为品着因此,G日也为体刻激 ()促进生长作用:机体生长受多种激索的影响,而GH是起关键作用的调节因素。幼年动物摘除体后,生长即停止,如及时补充GH侧 可使其生长恢复人幼年时相GH出现生长德身材转小 长骨不再生长,只能使软骨成分较多的手脚肢端 骨及饮组织生长异常,以致出现手足大 突出等症状,称为 正成年男子在空安状态下血奖由G 5成 女子不超过10eL,而巨人症与肢端肥大症表者 GH浓 可明显增高。 分名②®$画西S@⊙西Q面© 图116人生长素的化学结构(黑柱处代表二琉键) GH的促生长作用是由于它能促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖,蛋白质合成增加,离体软骨培养实验发现,将GH加入到去 垂体动物的软骨培养液中,对软骨的生长无效,而加入正常动物的血浆却有效,说明GH对软骨的生长并无直接作用,而在正常动物血浆中存 在某种有促进生长作用的因子,实验研究证明,GH主要诱导肝产生一种具有促生长作用的肽类物质,称为生长介素(somatomedin.SM),因 其化学结构与胰岛素看近似,所以又称为胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,.IGF),目前已分离出两种生长介素,即IGF.I和IGF.Ⅱ 它们分子组成的氨基酸有70%是相同的.1GF-l是含有70个氨基酸的多肽,GH的促生长作用主要是通过GF.1作介导的.1GF-是含有67个氨基 酸的多肽,它主要在胚胎产生,对胎儿的生长起重要作用。血液中的GF1含量信号2于GH的水平,除垂体的大息血中GF含量降低,注 射GH后,血中IG1含量增加,并与GH的剂量呈依赖式活动期鼓端肥大症患者血中1GF.含量明显增高而侏儒症表者血中1GF含量明显低于 正常.给人注射GH,往往需要12-18h后,血中IGF1含量才会升高,所以当血中GH浓度有急刷变化时,在一定时间内血中1GF的含量可维持 相对稳定,在青春期陆着GH分增多,血中GF的浓度也相应增加 给幼年动物注射生长介素能明显刺激动物生长,身长增高,体重加,1GF比1GF.1的促生长作用更强。生长介素主变的作用是促进软骨 生长 它除了可促进硫酸盐进入软组织外,》 骨加长 血的生长个奏,大部分与生长个素结合西白结合被远到会身处验肝外 肉 晋、心与肺等组织也能产生生长介素,可能以密 分济的方式以局部起作用 2保进代谢作用:GH可通过生长介素促进氢基酸进入细胞,加速蛋白质合成,包活软 、母、肌肉、肝 晋小.肺。肠.脑以皮肤 等组织的请自质合成销:GH促讲脂肪分银 血塘水平。GH 肪与的 用似平与生长介素无关机制尚不洁 年研究证朋。血中的生长介可对 RH,从而抑制GH的分。IGF-还能直接扣 制培养的腺垂体细跑G 的基础合汤和 HRH刺的GH分洛 可通过下丘 脑和体两下水平时G用合沙讲入角反债调节
一、腺垂体 腺垂体是体内最重要 的内分泌腺。它由不同的腺细胞分泌七种激素:由生长素细胞分泌生长素(GH);由促甲状腺激素细胞分泌促甲状 腺激素(TSH);由促肾上腺皮质激素细胞分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)与促黑(素细胞)激素(MSH);由促性腺激素细胞分泌卵泡刺 激素(FSH)与共同体生成素(LH);由催乳素细胞分泌催乳素(PRL)。在腺垂体分泌的激素中,TSH、ACTH、FSH与LH均有各自的靶 腺,分别形成:①下丘脑-垂体-甲状腺轴;②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴;③下丘脑-垂体-性腺轴。腺垂体的这些激素是通过调节靶腺的活动而 发挥作用的,而GH、PRL与MSH则不通过靶腺,分别直接调节个体生长、乳腺发育与泌乳、黑素细胞活动等。所以,腺垂体激素的作用极为 广泛而复杂。 (一)生长素 人生长素(human growth hormone,hGH)含有191个氨基酸,分子量为22000,其化学结构与会催乳素近似,故生长素有弱催乳素作用, 而催乳素有弱生长素作用。不同种类动物的生长素,其化学结构与免疫性质等有较大差别,除猴的生长素外,其他动物的生长素对人无效。近 年利用DNA重组技术可以大量生产hGH,供临床应用。人GH的化学结构见图11-6。 1.生长素的作用 GH的生理作用是促进物质代谢与生长发育,对机体各个器官与各种组织均有影响,尤其是骨骼、肌肉及内脏器官的作用 更为显着,因此,GH也称为躯体刺激素(somatotropin)。 (1)促进生长作用:机体生长受多种激素的影响,而GH是起关键作用的调节因素。幼年动物摘除垂体后,生长即停止,如及时补充GH则 可使其生长恢复。人幼年时期GH,将出现生长停滞,身材矮小,称为侏儒症;如GH过多则患巨人症。人成年后GH过多,由于长骨骨骺已经钙 化,长骨不再生长,只能使软骨成分较多的手脚肢端短骨、面骨及其软组织生长异常,以致出现手足粗大、鼻大唇厚、下颌突出等症状,称为 肢端肥大症。正常成年男子在空腹安静状态下,血浆中GH浓度不超过5μg/L,成年女子不超过10μg/L。而巨人症与肢端肥大症患者血中GH浓度 可明显增高。 图11-6 人生长素的化学结构(黑柱处代表二硫键) GH的促生长作用是由于它能促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖,蛋白质合成增加,离体软骨培养实验发现,将GH加入到去 垂体动物的软骨培养液中,对软骨的生长无效,而加入正常动物的血浆却有效,说明GH对软骨的生长并无直接作用,而在正常动物血浆中存 在某种有促进生长作用的因子。实验研究证明,GH主要诱导肝产生一种具有促生长作用的肽类物质,称为生长介素(somatomedin,SM),因 其化学结构与胰岛素看近似,所以又称为胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)。目前已分离出两种生长介素,即IGF-I和IGF-Ⅱ, 它们分子组成的氨基酸有70%是相同的。IGF-I是含有70个氨基酸的多肽,GH的促生长作用主要是通过IGF-I作介导的。IGF-Ⅱ是含有67个氨基 酸的多肽,它主要在胚胎期产生,对胎儿的生长起重要作用。血液中的IGF-I含量信号2于GH的水平,摘除垂体的大鼠血中IGF-I含量降低,注 射GH后,血中IGF-I含量增加,并与GH的剂量呈依赖式。活动期肢端肥大症患者血中IGF-I含量明显增高而侏儒症患者血中IGF-I含量明显低于 正常。给人注射GH,往往需要12-18h后,血中IGF-I含量才会升高,所以当血中GH浓度有急剧变化时,在一定时间内血中IGF-I的含量可维持 相对稳定,在青春期,随着GH分泌增多,血中IGF-I的浓度也相应增加。 给幼年动物注射生长介素能明显刺激动物生长,身长增高,体重增加,IGF-Ⅱ比IGF-I的促生长作用更强。生长介素主要的作用是促进软骨 生长,它除了可促进硫酸盐进入软髓组织外,还促进氨基酸进入软骨细胞,增强DNA、RNA和蛋白质的合成,促进软骨组织增殖与骨化,使长 骨加长。 血中的生长介素,绝大部分与生长介素结合蛋白结合,被运送到全身各处除肝外,肌肉、肾、心与肺等组织也能产生生长介素,可能以旁 分泌的方式,以局部起作用。 (2)促进代谢作用:GH可通过生长介素促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成,包括软骨、骨、肌肉、肝、肾、心、肺、肠、脑以皮肤 等组织的蛋白质合成增强;GH促进脂肪分解,增强脂肪酸氧化,抑制外周组织摄取与利用葡萄糖,减少葡萄糖的消耗,提高血糖水平。GH对 脂肪与糖代谢的作用似乎与生长介素无关,机制尚不清楚。 近年研究证明,血中的生长介互可对GH分泌有负反馈调节作用。IGF-I能刺激下丘脑释放GHRIH,从而抑制GH的分泌。IGF-I还能直接抑 制培养的腺垂体细胞GH的基础分泌和GHRH刺激的GH分泌,说明IGF-I可通过下丘脑和垂体两下水平对GH分泌进入负反馈调节
除了上述的调控机制外,还有许多因素可以影响GH的分泌: ()睡眠的影响:人在觉醒状态下,GH分论较少,进入慢波睡眠后,GH分泌明显增加,约在60m左右,血中GH浓度达到高峰,转入 异相银后,GH分论又减少,看来,在慢波睡其GH分泌增多,对促进生长和体力恢复是有利的。50岁以后,GH这种分泌峰清失 (2)代谢因素的影响:血中糖、氨基酸与脂肪酸均能影响GH的分泌,其中以低血糖对G分泌的刺激作用最强。当静脉注射胰岛素使血 降至500mgL以下时,经30-60min,血中GH浓度增加2-10倍。相反,血糖升高可使GH浓度降低。有人认为,在血糖降低时,下丘脑GHRH神 经元兴奋性提高,释放GHRH增多,GH分泌增加,可减少外周组织对葡萄糖的利用,而脑组织对萄萄糖的利用可基本不受影响。血中氨基酸与 脂防酸增多可引起GH分滂增加。有利于机体对这些物质的代谢与利用. 此外,运动、应激刺激、甲状腺激素、雄激素与翠酮无法能促进GH分泌。在青春其,血中雌激素或翠酮浓度增高,可明显地增加GH分 泌,这是在期GH分泌较多的一个重要因素. (仁)催乳素 住乳素(prolactin,PRL)是含199个氨基酸并有三个二硫键的多肽,分子量为22000.在血中还存在着较大分子的PRL,可能是PRL的前体 或几个PRLA分子的聚合体,成人血浆中的PRL浓度<20gL RL的作用极为广泛。下而仅洗其主要作用加以拒要说明】 1。对乳腺的作用PL引起并维持泌乳,故名催乳素,在女性青春期乳腺的发育中,雌激素、孕激素、生长素、皮质醇、胰岛素、甲状腺 激素及PRL起着重要的作用。到妊振期,PRL、雄激素与孕激素分泌增多,使乳腺组织进一步发育,具备泌乳能力却不泌乳,原因是此时血中 雌激素与孕激素浓度过高,即制PRL的泌乳作用。分烧后,血中的激素和孕激素浓度大大降低,PL才能地发挥始动和维持泌乳的作用。在 妊娠期PRL的分泌显著增加,可能与雄激素刺激垂体继乳素细跑的分泌活动有关。妇女授乳时,婴儿吸吮乳头反射性引起PRL大量分泌。 2,对性腺的作用在哺乳类运物,PRL对卵巢的黄体功能有一定的作用,如啮齿类,PRL与L配合,促进黄体形成井维持分泌孕激素,但 大剂量的PRL又能使黄体溶解。PRL对人类的卵巢功能也有一定的影响,随着卵泡的发育成熟,卵泡内的PRL含量逐新增加,并在次级留言簿 包发育成为排卵前卵泡的过程中,在颗粒细胞上出现PRL受体,它是在FSH的刺激下形成的,PRL与其受体结合,可刺激LH受体生成,LH与其 受体结合后,促进排卵、黄体生成及孕激素与雄激素的分泡。实验表明,小量的PL对卵巢激素与孕激素的合成起允许作用,而大量的PL则 有抑制作用。临床上患闭经溢乳综合症的妇女,表现特征为闭经、溢乳与不孕,患者一般都存在无排卵与雌激索水平低落,而血中PL浓度却 堂增京 男性在表酮存在的条件下,P取L促进前列腺及精囊豫的生长,还可以塔强LH对间质细跑的应用,使寄酮的合成增加 PRL参与反激反应,在应激状态下,血中PRL浓度升高。而且往往与ACTH和GH浓度的增高一出现。刻激停止数小时后才逐新恢复到正常 水平。看来,PRL可能与ACTH及GH一样。是应激反应中腹垂体分渔的三大激素之 腹垂体PRL的合泌受下丘PRF与PI下的双重控制,前者促进PRL分,而执行者则制其分。多巴通衬下丘或直接对腹垂体PRL分 有抑制作用。下丘脑的TRH能促进PRL的分.吸吮乳头的刺激引起传入神经冲动,经脊上传至下丘脑,使PRF神经元发生兴奋,PRF释 放增多,促使豫垂体分泌PR1增加,这是一个典型的神经内分泌反射。 垂体分论的促激素(TSH、ACTH,LH.FSH)在有关章节中叙述 二、神经垂体 神经垂体不含腺体细,不能合成激素。所调的神经垂体激素是指在下丘脑视上核、室务核产生而贮存于神经垂体的升压素(坑利尿溢 素)与催产素,在宜的刺 作用下 这两种激素由神经垂体释放进入血液猫可 与催产(素oxytocin.OXT在下丘脑的视上核与室旁核均可产生 日前者主要在视 核产生 上要在 旁核产生 它们的化学结构都是九 ,催产素与升压素只是第3位与务 位的氨基酸残基有所不同(图117),人升压 素的第8位氨基酸为精氨酸,故称为精氨酸升压不比((arginine sopressin,AVP)。这两种激素已能人工合成, 2 异03 10半魏 NH,)谷 喷精甘 O(NH,) 行NH. 门(NH 雀产索 升压家 图117性产索与升压素的化学结构 实验证明,升压素与产素是在视上核和室旁核神经元的核蛋白体上先形成激素有前身物质(激素原) ,再裂解成神经垂体激素的。并与 同时合成的神经垂体激素运载蛋白(neurophysin)形成复合物,包装于囊泡: 的速度运送全 垂体,在适宜激的作用下,视上核或室旁核发生兴奋,神经冲动将沿着下丘脑·垂体束传导至神经垂体中的神经未梢,使其发生去极化,导致 C+内流进入末梢内,促进末梢的分泌囊泡经出泡作用而将神经垂体激素与其远载蛋白一并释放进入血液。 神经垂体激素运载蛋白有两种:一种与催产素结合释放入血液的,称为运载蛋白[,由92个氢基酸组成:另一种与升压素结合的称为运载蛋 白1,由97个氨基酸组成,烟碱可使血浆中运载蛋白和升压索浓度同时升高,而雌激素可使血浆中运载蛋白含量增加,而催产素浓度并不随 之增加
除了上述的调控机制外,还有许多因素可以影响GH的分泌: (1)睡眠的影响:人在觉醒状态下,GH分泌较少,进入慢波睡眠后,GH分泌明显增加,约在60min左右,血中GH浓度达到高峰。转入 异相睡眠后,GH分泌又减少。看来,在慢波睡眠其GH分泌增多,对促进生长和体力恢复是有利的。50岁以后,GH这种分泌峰消失。 (2)代谢因素的影响:血中糖、氨基酸与脂肪酸均能影响GH的分泌,其中以低血糖对GH分泌的刺激作用最强。当静脉注射胰岛素使血糖 降至500mg/L以下时,经30-60min,血中GH浓度增加2-10倍。相反,血糖升高可使GH浓度降低。有人认为,在血糖降低时,下丘脑GHRH神 经元兴奋性提高,释放GHRH增多,GH分泌增加,可减少外周组织对葡萄糖的利用,而脑组织对葡萄糖的利用可基本不受影响。血中氨基酸与 脂肪酸增多可引起GH分泌增加,有利于机体对这些物质的代谢与利用。 此外,运动、应激刺激、甲状腺激素、雌激素与睾酮无法能促进GH分泌。在青春其,血中雌激素或睾酮浓度增高,可明显地增加GH分 泌,这是在期GH分泌较多的一个重要因素。 (二)催乳素 催乳素(prolactin,PRL)是含199个氨基酸并有三个二硫键的多肽,分子量为22000。在血中还存在着较大分子的PRL,可能是PRL的前体 或几个PRLA分子的聚合体,成人血浆中的PRL浓度<20μg/L。 PRL的作用极为广泛,下面仅就其主要作用加以扼要说明。 1.对乳腺的作用 PRL引起并维持泌乳,故名催乳素。在女性青春期乳腺的发育中,雌激素、孕激素、生长素、皮质醇、胰岛素、甲状腺 激素及PRL起着重要的作用。到妊娠期,PRL、雌激素与孕激素分泌增多,使乳腺组织进一步发育,具备泌乳能力却不泌乳,原因是此时血中 雌激素与孕激素浓度过高,抑制PRL的泌乳作用。分娩后,血中的雌激素和孕激素浓度大大降低,PRL才能地发挥始动和维持泌乳的作用。在 妊娠期PRL的分泌显著增加,可能与雌激素刺激垂体催乳素细胞的分泌活动有关。妇女授乳时,婴儿吸吮乳头反射性引起PRL大量分泌。 2.对性腺的作用 在哺乳类运物,PRL对卵巢的黄体功能有一定的作用,如啮齿类,PRL与LH配合,促进黄体形成并维持分泌孕激素,但 大剂量的PRL又能使黄体溶解。PRL对人类的卵巢功能也有一定的影响,随着卵泡的发育成熟,卵泡内的PRL含量逐渐增加,并在次级留言簿 包发育成为排卵前卵泡的过程中,在颗粒细胞上出现PRL受体,它是在FSH的刺激下形成的。PRL与其受体结合,可刺激LH受体生成,LH与其 受体结合后,促进排卵、黄体生成及孕激素与雌激素的分泌。实验表明,小量的PRL对卵巢激素与孕激素的合成起允许作用,而大量的PRL则 有抑制作用。临床上患闭经溢乳综合症的妇女,表现特征为闭经、溢乳与不孕,患者一般都存在无排卵与雌激素水平低落,而血中PRL浓度却 异常增高。 男性在睾酮存在的条件下,PRL促进前列腺及精囊腺的生长,还可以增强LH对间质细胞的应用,使睾酮的合成增加。 PRL参与反激反应。 在应激状态下,血中PRL浓度升高,而且往往与ACTH和GH浓度的增高一出现,刺激停止数小时后才逐渐恢复到正常 水平。看来,PRL可能与ACTH及GH一样,是应激反应中腺垂体分泌的三大激素之一。 腺垂体PRL的分泌受下丘脑PRF与PIF的双重控制,前者促进PRL分泌,而执行者则抑制其分泌。多巴胺通过下丘脑或直接对腺垂体PRL分 泌有抑制作用。下丘脑的TRH能促进PRL的分泌。吸吮乳头的刺激引起传入神经冲动,经脊髓上传至下丘脑,使PRF神经元发生兴奋,PRF释 放增多,促使腺垂体分泌PRL增加,这是一个典型的神经内分泌反射。 腺垂体分泌的促激素(TSH、ACTH、LH、FSH)在有关章节中叙述。 二、神经垂体 神经垂体不含腺体细胞,不能合成激素。所谓的神经垂体激素是指在下丘脑视上核、室旁核产生而贮存于神经垂体的升压素(抗利尿激 素)与催产素,在适宜的刺激作用下,这两种激素由神经垂体释放进入血液循环。 升压素(vasopressin, VP或antidiuretic hormone,ADH)与催产素(oxytocin,OXT)在下丘脑的视上核与室旁核均可产生,但前者主要在视上 核产生,而后者主要在室旁核产生。它们的化学结构都是九肽,催产素与升压素只是第3位与第8位的氨基酸残基有所不同(图11-7)。人升压 素的第8位氨基酸为精氨酸,故称为精氨酸升压不比(argininevasopressin,AVP)。这两种激素已能人工合成。 图 11-7 催产素与升压素的化学结构 实验证明,升压素与催产素是在视上核和室旁核神经元的核蛋白体上先形成激素有前身物质(激素原),再裂解成神经垂体激素的,并与 同时合成的神经垂体激素运载蛋白(neurophysin)形成复合物,包装于囊泡中,呈小颗粒状。在轴突内,囊泡以每天2-3mm的速度运送至神经 垂体。在适宜刺激的作用下,视上核或室旁核发生兴奋,神经冲动将沿着下丘脑-垂体束传导至神经垂体中的神经末梢,使其发生去极化,导致 Ca 2+内流进入末梢内,促进末梢的分泌囊泡经出泡作用而将神经垂体激素与其运载蛋白一并释放进入血液。 神经垂体激素运载蛋白有两种:一种与催产素结合释放入血液的,称为运载蛋白I,由92个氨基酸组成;另一种与升压素结合的称为运载蛋 白Ⅱ,由97个氨基酸组成,烟碱可使血浆中运载蛋白Ⅱ和升压素浓度同时升高,而雌激素可使血浆中运载蛋白I含量增加,而催产素浓度并不随 之增加