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激素分泌和新陈代谢调节失调

該文的醫學專家

内分泌科医生
,醫學編輯
最近審查:06.07.2025

从系统发育学角度来看,激素是一种非常古老的细胞间相互作用形式。它们可以在任何生物体中产生:多细胞生物、原生动物,甚至植物细胞。在进化过程中,出现了明显的细胞分化,形成了内分泌腺,并产生了激素调节系统,而该系统的紊乱可能是导致内分泌疾病的原因之一。

激素的合成和分泌受神经系统直接调控,或通过释放其他激素或体液因子来调控。长期以来,“内分泌脑”的作用被认为归因于脑垂体,其三种激素调节外周内分泌腺的活动,而目前则被归因于下丘脑中一个特殊的“促垂体”区域。正是在这里,大量不同的神经信号通常被转化为体液信号。下丘脑集中神经元,这些神经元响应来自外界的冲动或神经递质,将特殊的释放激素释放到垂体门脉系统的血液中。这些释放激素作用于垂体前叶的特定细胞群,刺激或抑制垂体激素的释放。

下丘脑严格控制垂体-肾上腺系统、垂体-甲状腺系统以及垂体-性腺系统。下丘脑因素的作用不仅限于影响外周内分泌腺的功能。已知促皮质素释放激素在实验中激活并协调应激情境下的适应性代谢和行为反应,即其活性对行为反应具有一定意义。抑郁症患者中已发现该神经肽的分泌受损。

在某些情况下,下丘脑神经肽分泌的变化会导致垂体功能发生病变。在这种情况下,垂体激素的分泌可能会降低其生物活性。垂体激素的结构异常也会在疾病的症状学中发挥特殊作用。例如,已知生长激素的肽片段具有非常特殊的生物学效应:片段31-44具有较高的脂肪动员活性,片段77-107具有较高的生长活性,片段44-77会导致葡萄糖耐量下降,引发高血糖症。

反馈机制在激素分泌调节中发挥着至关重要的作用,即当血液中某种激素过量时,其生理兴奋剂的分泌会受到抑制,而当该激素不足时,其生理兴奋剂的分泌则会增强。反馈机制的一个具体表现是通过改变系统化参数本身来调节激素分泌。例如,血糖水平升高会增加胰岛素的分泌,从而降低血糖含量。许多激素的分泌受某些节律(每日、季节、年龄相关)或与某些生理状态(妊娠、哺乳、适应新环境)相关。

许多内分泌腺也接受直接分泌神经支配(例如肾上腺髓质、松果体)。在其他情况下(例如甲状腺),这种神经支配起着次要作用,因为调节腺体活动的主要激素是垂体促激素(在这种情况下是促甲状腺激素)。

胰岛素分泌受复杂的调控系统调控。其速度与β细胞周期一样,除了葡萄糖之外,还受其他因素调控:胰高血糖素、生长抑素和胰多肽。最近,一种名为甘丙肽(galanin)的新型神经肽从胰腺中分离出来。它能够抑制胰岛素分泌,抑制生长抑素的释放,同时刺激胰高血糖素的分泌。其分泌发生在胰岛的神经纤维中。由于外周阻力和长期高胰岛素血症导致的胰岛素分泌不足,只可能发生在遗传上易发生功能障碍的胰岛中。

以胰岛素分泌调节机制的描述为例,可以追踪胰腺水平上多种因素相互作用的复杂路径及其在疾病发病机制中的可能参与。

体液因素也是许多内分泌疾病发病机制中的重要环节。因此,儿童的生长发育不仅取决于脑垂体生长激素的分泌,还取决于中间机制的状态,特别是血液中胰岛素样生长因子(生长调节素C)的水平。生长调节素是在肝脏和肾脏中响应生长激素(STH)刺激而产生的具有生物活性的多肽,具有生长和胰岛素样作用。它们是软骨生长最强的刺激物,能够与受体发生反应,取代软骨细胞表面的胰岛素,其结构与胰岛素原相似,但在质量和数量上与胰岛素的作用有所不同。在饥饿、低热量、低蛋白质饮食的情况下,血浆中生长调节素的含量会降低。

根据激素的亲水性或亲脂性,激素在血液中以游离状态或与特定蛋白质结合的形式循环。与蛋白质结合会减缓激素的代谢和失活。

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