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內分泌疾病的生物化學檢驗――內分泌及調控(一)
發布時間：2017-09-01
為了保持機體內激素問的平衡，在中樞神經系統的作用下，機體有一套復雜的監測和調控系統調節機體內的激素水平。激素一般以相對恒定的速度或一定節律釋放，生理或病理因素均可影響激素的分泌。激素傳送到靶細胞的方式有以下3種：大多數激素是經血液循環運輸到遠距離的靶細胞發揮調節作用，稱為遠距分泌；有的激素是通過擴散入周圍組織液而作用于鄰近細胞，稱為旁分泌；下丘腦某些神經元分泌的神經激素沿神經纖維軸漿運輸到神經垂體或經垂體門脈運至腺垂體，稱為神經分泌方式。
(一)下丘腦-垂體內分泌功能及調節
下丘腦與垂體在結構和功能上緊密相關，下丘腦、腺垂體分泌多種調節內分泌功能的激素，也分泌一些功能性激素。
1、垂體分泌的激素 垂體從組織學上可分為神經垂體和腺垂體，分泌的激素相應地分為神經垂體激素和腺垂體激素，這些激素均為肽或糖蛋白。表13-1概括了重要的垂體激素及主要的生理作用。
2、下丘腦激素 下丘腦一些特化神經細胞可分泌多種控制腺垂體激素釋放的調節性激素，借助垂體門脈系統，下丘腦分泌釋放的調節激素，可直接輸送至腺垂體迅速發揮作用。目前已知的下丘腦調節激素大多是呈間歇式或脈沖式分泌的多肽類激素。按功能的不同，可分為釋放激素與抑制激素，該類調節激素的種類、功能見表13-2。從表13-2中司看出下丘腦激素的名稱即表示其作用，但也存在某些交叉。如促甲狀腺激素釋放激素(TRH)還促進GH、FSH等釋放，而生長激素抑制激素(GHIH)也抑制腺垂體釋放TSH、ACTH。
3、下丘腦一腺垂體激素分泌的調節下丘腦分泌激素的細胞具有內分泌腺和神經細胞的兩種特征，它們的活動受體液因素的反饋調節。更為重要的是，這些激素還受下丘腦以上的中樞神經細胞所釋放的神經遞質的調節，影響下丘腦一垂體激素的分泌，這是中樞神經系統管理內分泌腺的一個重要組成部分。
反饋調節系統是內分泌系統中重要的自我調節機制，中樞神經系統的信息經過下丘腦、垂體到達外周腺體，由靶細胞發揮生理效應，其中任何一段均受正反饋或負反饋調節的控制。血液中的激素水平通過下丘腦一腺垂體．內分泌腺調節軸進行多種反饋調節，是最主要的調控機制。除常見的負反饋調節外，機體也存在正反饋調節機制。該調節系統任何環節異常，都將導致激素水平紊亂，產生相應的內分泌疾病。總之，體內的各種激素在神經系統參與下，通過精細的調節，維持在與機體所處發育階段及功能狀態相適應的水平。
(二)甲狀腺激素的生理、生物化學及分泌調節
甲狀腺激素的生理作用十分廣泛，對機體的許多基本生命活動均有重要的調節作用。甲狀腺功能紊亂為目前最常見的內分泌疾病，其甲狀腺激素代謝紊亂是其根本原因。其中以甲狀腺功能亢進為多見，其次為甲狀腺功能減退，人群中存在較多未被診斷出的各種甲狀腺功能紊亂患者。
1、甲狀腺激素的化學 甲狀腺激素由甲狀腺濾泡分泌，包括甲狀腺素(thyroxine，T4)
和三碘甲腺原氨酸(3，5，3’-triiodothyronine，T3)，兩者均為酪氨酸含碘衍生物。甲狀腺激素的化學結構見圖13-1。
2、甲狀腺激素的生物合成碘是合成甲狀腺激素必需的元素，甲狀腺是體內吸收和濃縮碘能力最強的器官。甲狀腺激素在甲狀腺濾泡上皮細胞內進行甲狀腺激素的合成，其過程包括甲狀腺對碘的攝取、碘的活化及甲狀腺球蛋白的碘化3個步驟。
(1)碘的攝取：甲狀腺是體內吸收碘能力最強的組織，可聚集體內70％-80％的碘。甲狀腺濾泡上皮細胞通過胞膜上的“碘泵”，主動攝取、濃集血漿中的I-。甲狀腺攝取和聚集碘的能力在一定程度上可反映甲狀腺的功能狀況。
(2)碘的活化：進入細胞中的I一在過氧化酶催化下，氧化為形式尚不清楚的“活性碘”。
(3)T3、T4的合成：“活性碘”使核糖體上的甲狀腺球蛋白酪氨酸殘基碘化，生成一碘酪氨酸(monoiodotyrosine，MIT)或二碘酪氨酸(diiodotyrosine，DIT)。在過氧化酶催化下，1分子MIT與1分子DIT縮合成1分子T3，而2分子DIT縮合成1分子T4。含T3、T4的甲狀腺球蛋白隨分泌泡進入濾泡腔貯存。
3、甲狀腺激素的主要生理功能 甲狀腺激素對機體的生理作用廣泛而強烈。它能促進糖、蛋白質和脂肪的氧化，增大耗氧量和產熱效應，使基礎代謝率升高。它能促進生長、發育和組織分化。此外，甲狀腺激素對中樞神經系統、神經．肌肉系統、循環系統和造血過程等也有顯著的作用。
4、甲狀腺激素的代謝與調節血漿中99％以上的T3、T4都與血漿蛋白可逆結合，主要與甲狀腺素結合球蛋白(thyroxine-binding globulin，TBG)結合，亦有部分與白蛋白、前白蛋白結合。僅有占血漿中總量0.1％～0.3％的T3和0.02％-0.05％的T4為游離的，只有游離的T3、T4才能進入靶細胞發揮作用。游離T3比例高，是T3較T4作用迅速強大的原因之一。
甲狀腺激素的代謝主要為脫碘反應。T4是有生物活性的T3的前體，在肝、腎及其他組織中存在的脫碘酶催化下，T4分別在5’(外環)或5位(內環)脫碘，生成T3和無活性的3，3’， 5’-三碘甲腺原氨酸(reverse triiodothyronine，rT3)，即反T3(圖13-2)。血液中的T3近80％來自T4外周脫碘。T3及T4還可進一步脫碘為二碘甲腺原氨酸。此外，T3和T4還可通過脫氨基、羧基，以及和葡萄糖醛酸、硫酸根結合等方式代謝，結果是增加水溶性，有利于甲狀腺激素從腎及膽道排泄。
甲狀腺激素的合成和分泌受下丘腦．腺垂體一甲狀腺軸調節。血液中游離的T3、T4水平變化，負反饋調節下丘腦促甲狀腺激素釋放激素(thyrotropin-releasing hormone，TRH)及垂體促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)釋放。TRI-I的作用為促進腺垂體合成和釋放TSH，亦有弱的促垂體合成釋放生長激素和催乳素作用。游離T3、T4水平對腺垂體釋放TSH的負反饋調節最重要。
(三)腎上腺激素的生理、生物化學及分泌調節腎上腺激素含腎上腺髓質激素和腎上腺皮質激素。
1、腎上腺髓質激素的生理、生物化學及分泌調節 腎上腺髓質主要合成和分泌腎上腺素(epinephrine，E)、去甲腎上腺素(norepinephrine，NE)、多巴胺(dopamine， DA)，這三種具有生物學活性的物質在化學結構上均含有兒茶酚及乙胺側鏈，其生理功能有許多共同點，故統稱為兒茶酚胺類激素。腎上腺素和去甲腎上腺素的主要終產物是3-甲氧基-4-羥苦杏仁酸(vanillylmandelic acid，ⅥMA)。多巴胺的主要終產物為3-甲氧基-4-羥基乙酸(homovanillicacid，HVA)。大部分VMA和HVA與葡萄糖醛酸或硫酸結合后，隨尿排出體外。
兒茶酚胺類激素均以酪氨酸為原料，經下列酶促反應生成。由于不同組織、細胞中酶種類及活性的差異，分別合成NE、E或DA。
兒茶酚胺既是腎上腺髓質分泌的激素，又是腎上腺素能神經元釋放的神經遞質，所以兒茶酚胺的生理功能廣泛而復雜。
參考資料：骨代謝異常的生物化學檢驗
