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内分泌疾病的生物化学检验――内分泌及调控(一)
发布时间：2017-09-01
为了保持机体内激素问的平衡，在中枢神经系统的作用下，机体有一套复杂的监测和调控系统调节机体内的激素水平。激素一般以相对恒定的速度或一定节律释放，生理或病理因素均可影响激素的分泌。激素传送到靶细胞的方式有以下3种：大多数激素是经血液循环运输到远距离的靶细胞发挥调节作用，称为远距分泌；有的激素是通过扩散入周围组织液而作用于邻近细胞，称为旁分泌；下丘脑某些神经元分泌的神经激素沿神经纤维轴浆运输到神经垂体或经垂体门脉运至腺垂体，称为神经分泌方式。
(一)下丘脑-垂体内分泌功能及调节
下丘脑与垂体在结构和功能上紧密相关，下丘脑、腺垂体分泌多种调节内分泌功能的激素，也分泌一些功能性激素。
1、垂体分泌的激素 垂体从组织学上可分为神经垂体和腺垂体，分泌的激素相应地分为神经垂体激素和腺垂体激素，这些激素均为肽或糖蛋白。表13-1概括了重要的垂体激素及主要的生理作用。
2、下丘脑激素 下丘脑一些特化神经细胞可分泌多种控制腺垂体激素释放的调节性激素，借助垂体门脉系统，下丘脑分泌释放的调节激素，可直接输送至腺垂体迅速发挥作用。目前已知的下丘脑调节激素大多是呈间歇式或脉冲式分泌的多肽类激素。按功能的不同，可分为释放激素与抑制激素，该类调节激素的种类、功能见表13-2。从表13-2中司看出下丘脑激素的名称即表示其作用，但也存在某些交叉。如促甲状腺激素释放激素(TRH)还促进GH、FSH等释放，而生长激素抑制激素(GHIH)也抑制腺垂体释放TSH、ACTH。
3、下丘脑一腺垂体激素分泌的调节下丘脑分泌激素的细胞具有内分泌腺和神经细胞的两种特征，它们的活动受体液因素的反馈调节。更为重要的是，这些激素还受下丘脑以上的中枢神经细胞所释放的神经递质的调节，影响下丘脑一垂体激素的分泌，这是中枢神经系统管理内分泌腺的一个重要组成部分。
反馈调节系统是内分泌系统中重要的自我调节机制，中枢神经系统的信息经过下丘脑、垂体到达外周腺体，由靶细胞发挥生理效应，其中任何一段均受正反馈或负反馈调节的控制。血液中的激素水平通过下丘脑一腺垂体．内分泌腺调节轴进行多种反馈调节，是最主要的调控机制。除常见的负反馈调节外，机体也存在正反馈调节机制。该调节系统任何环节异常，都将导致激素水平紊乱，产生相应的内分泌疾病。总之，体内的各种激素在神经系统参与下，通过精细的调节，维持在与机体所处发育阶段及功能状态相适应的水平。
(二)甲状腺激素的生理、生物化学及分泌调节
甲状腺激素的生理作用十分广泛，对机体的许多基本生命活动均有重要的调节作用。甲状腺功能紊乱为目前最常见的内分泌疾病，其甲状腺激素代谢紊乱是其根本原因。其中以甲状腺功能亢进为多见，其次为甲状腺功能减退，人群中存在较多未被诊断出的各种甲状腺功能紊乱患者。
1、甲状腺激素的化学 甲状腺激素由甲状腺滤泡分泌，包括甲状腺素(thyroxine，T4)
和三碘甲腺原氨酸(3，5，3’-triiodothyronine，T3)，两者均为酪氨酸含碘衍生物。甲状腺激素的化学结构见图13-1。
2、甲状腺激素的生物合成碘是合成甲状腺激素必需的元素，甲状腺是体内吸收和浓缩碘能力最强的器官。甲状腺激素在甲状腺滤泡上皮细胞内进行甲状腺激素的合成，其过程包括甲状腺对碘的摄取、碘的活化及甲状腺球蛋白的碘化3个步骤。
(1)碘的摄取：甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织，可聚集体内70％-80％的碘。甲状腺滤泡上皮细胞通过胞膜上的“碘泵”，主动摄取、浓集血浆中的I-。甲状腺摄取和聚集碘的能力在一定程度上可反映甲状腺的功能状况。
(2)碘的活化：进入细胞中的I一在过氧化酶催化下，氧化为形式尚不清楚的“活性碘”。
(3)T3、T4的合成：“活性碘”使核糖体上的甲状腺球蛋白酪氨酸残基碘化，生成一碘酪氨酸(monoiodotyrosine，MIT)或二碘酪氨酸(diiodotyrosine，DIT)。在过氧化酶催化下，1分子MIT与1分子DIT缩合成1分子T3，而2分子DIT缩合成1分子T4。含T3、T4的甲状腺球蛋白随分泌泡进入滤泡腔贮存。
3、甲状腺激素的主要生理功能 甲状腺激素对机体的生理作用广泛而强烈。它能促进糖、蛋白质和脂肪的氧化，增大耗氧量和产热效应，使基础代谢率升高。它能促进生长、发育和组织分化。此外，甲状腺激素对中枢神经系统、神经．肌肉系统、循环系统和造血过程等也有显著的作用。
4、甲状腺激素的代谢与调节血浆中99％以上的T3、T4都与血浆蛋白可逆结合，主要与甲状腺素结合球蛋白(thyroxine-binding globulin，TBG)结合，亦有部分与白蛋白、前白蛋白结合。仅有占血浆中总量0.1％～0.3％的T3和0.02％-0.05％的T4为游离的，只有游离的T3、T4才能进入靶细胞发挥作用。游离T3比例高，是T3较T4作用迅速强大的原因之一。
甲状腺激素的代谢主要为脱碘反应。T4是有生物活性的T3的前体，在肝、肾及其他组织中存在的脱碘酶催化下，T4分别在5’(外环)或5位(内环)脱碘，生成T3和无活性的3，3’， 5’-三碘甲腺原氨酸(reverse triiodothyronine，rT3)，即反T3(图13-2)。血液中的T3近80％来自T4外周脱碘。T3及T4还可进一步脱碘为二碘甲腺原氨酸。此外，T3和T4还可通过脱氨基、羧基，以及和葡萄糖醛酸、硫酸根结合等方式代谢，结果是增加水溶性，有利于甲状腺激素从肾及胆道排泄。
甲状腺激素的合成和分泌受下丘脑．腺垂体一甲状腺轴调节。血液中游离的T3、T4水平变化，负反馈调节下丘脑促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasing hormone，TRH)及垂体促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)释放。TRI-I的作用为促进腺垂体合成和释放TSH，亦有弱的促垂体合成释放生长激素和催乳素作用。游离T3、T4水平对腺垂体释放TSH的负反馈调节最重要。
(三)肾上腺激素的生理、生物化学及分泌调节肾上腺激素含肾上腺髓质激素和肾上腺皮质激素。
1、肾上腺髓质激素的生理、生物化学及分泌调节 肾上腺髓质主要合成和分泌肾上腺素(epinephrine，E)、去甲肾上腺素(norepinephrine，NE)、多巴胺(dopamine， DA)，这三种具有生物学活性的物质在化学结构上均含有儿茶酚及乙胺侧链，其生理功能有许多共同点，故统称为儿茶酚胺类激素。肾上腺素和去甲肾上腺素的主要终产物是3-甲氧基-4-羟苦杏仁酸(vanillylmandelic acid，ⅥMA)。多巴胺的主要终产物为3-甲氧基-4-羟基乙酸(homovanillicacid，HVA)。大部分VMA和HVA与葡萄糖醛酸或硫酸结合后，随尿排出体外。
儿茶酚胺类激素均以酪氨酸为原料，经下列酶促反应生成。由于不同组织、细胞中酶种类及活性的差异，分别合成NE、E或DA。
儿茶酚胺既是肾上腺髓质分泌的激素，又是肾上腺素能神经元释放的神经递质，所以儿茶酚胺的生理功能广泛而复杂。
参考资料：骨代谢异常的生物化学检验
