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內(nèi)分泌疾病的生物化學(xué)檢驗(yàn)――內(nèi)分泌及調(diào)控(一)
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
為了保持機(jī)體內(nèi)激素問的平衡，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用下，機(jī)體有一套復(fù)雜的監(jiān)測(cè)和調(diào)控系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)的激素水平。激素一般以相對(duì)恒定的速度或一定節(jié)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(xì)胞的方式有以下3種：大多數(shù)激素是經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)竭h(yuǎn)距離的靶細(xì)胞發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，稱為遠(yuǎn)距分泌；有的激素是通過擴(kuò)散入周圍組織液而作用于鄰近細(xì)胞，稱為旁分泌；下丘腦某些神經(jīng)元分泌的神經(jīng)激素沿神經(jīng)纖維軸漿運(yùn)輸?shù)缴窠?jīng)垂體或經(jīng)垂體門脈運(yùn)至腺垂體，稱為神經(jīng)分泌方式。
(一)下丘腦-垂體內(nèi)分泌功能及調(diào)節(jié)
下丘腦與垂體在結(jié)構(gòu)和功能上緊密相關(guān)，下丘腦、腺垂體分泌多種調(diào)節(jié)內(nèi)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(xué)上可分為神經(jīng)垂體和腺垂體，分泌的激素相應(yīng)地分為神經(jīng)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(jīng)細(xì)胞可分泌多種控制腺垂體激素釋放的調(diào)節(jié)性激素，借助垂體門脈系統(tǒng)，下丘腦分泌釋放的調(diào)節(jié)激素，可直接輸送至腺垂體迅速發(fā)揮作用。目前已知的下丘腦調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(jìn)GH、FSH等釋放，而生長(zhǎng)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(diào)節(jié)下丘腦分泌激素的細(xì)胞具有內(nèi)分泌腺和神經(jīng)細(xì)胞的兩種特征，它們的活動(dòng)受體液因素的反饋調(diào)節(jié)。更為重要的是，這些激素還受下丘腦以上的中樞神經(jīng)細(xì)胞所釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)，影響下丘腦一垂體激素的分泌，這是中樞神經(jīng)系統(tǒng)管理內(nèi)分泌腺的一個(gè)重要組成部分。
反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)是內(nèi)分泌系統(tǒng)中重要的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信息經(jīng)過下丘腦、垂體到達(dá)外周腺體，由靶細(xì)胞發(fā)揮生理效應(yīng)，其中任何一段均受正反饋或負(fù)反饋調(diào)節(jié)的控制。血液中的激素水平通過下丘腦一腺垂體．內(nèi)分泌腺調(diào)節(jié)軸進(jìn)行多種反饋調(diào)節(jié)，是最主要的調(diào)控機(jī)制。除常見的負(fù)反饋調(diào)節(jié)外，機(jī)體也存在正反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。該調(diào)節(jié)系統(tǒng)任何環(huán)節(jié)異常，都將導(dǎo)致激素水平紊亂，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)分泌疾病。總之，體內(nèi)的各種激素在神經(jīng)系統(tǒng)參與下，通過精細(xì)的調(diào)節(jié)，維持在與機(jī)體所處發(fā)育階段及功能狀態(tài)相適應(yīng)的水平。
(二)甲狀腺激素的生理、生物化學(xué)及分泌調(diào)節(jié)
甲狀腺激素的生理作用十分廣泛，對(duì)機(jī)體的許多基本生命活動(dòng)均有重要的調(diào)節(jié)作用。甲狀腺功能紊亂為目前最常見的內(nèi)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(jìn)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(xué) 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(xué)結(jié)構(gòu)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(nèi)吸收和濃縮碘能力最強(qiáng)的器官。甲狀腺激素在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行甲狀腺激素的合成，其過程包括甲狀腺對(duì)碘的攝取、碘的活化及甲狀腺球蛋白的碘化3個(gè)步驟。
(1)碘的攝取：甲狀腺是體內(nèi)吸收碘能力最強(qiáng)的組織，可聚集體內(nèi)70％-80％的碘。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞通過胞膜上的“碘泵”，主動(dòng)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(jìn)入細(xì)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(jìn)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(duì)機(jī)體的生理作用廣泛而強(qiáng)烈。它能促進(jìn)糖、蛋白質(zhì)和脂肪的氧化，增大耗氧量和產(chǎn)熱效應(yīng)，使基礎(chǔ)代謝率升高。它能促進(jìn)生長(zhǎng)、發(fā)育和組織分化。此外，甲狀腺激素對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)．肌肉系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和造血過程等也有顯著的作用。
4、甲狀腺激素的代謝與調(diào)節(jié)血漿中99％以上的T3、T4都與血漿蛋白可逆結(jié)合，主要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白(thyroxine-binding globulin，TBG)結(jié)合，亦有部分與白蛋白、前白蛋白結(jié)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(jìn)入靶細(xì)胞發(fā)揮作用。游離T3比例高，是T3較T4作用迅速?gòu)?qiáng)大的原因之一。
甲狀腺激素的代謝主要為脫碘反應(yīng)。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(huán))或5位(內(nèi)環(huán))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(jìn)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(jié)合等方式代謝，結(jié)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(diào)節(jié)。血液中游離的T3、T4水平變化，負(fù)反饋調(diào)節(jié)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(jìn)腺垂體合成和釋放TSH，亦有弱的促垂體合成釋放生長(zhǎng)激素和催乳素作用。游離T3、T4水平對(duì)腺垂體釋放TSH的負(fù)反饋調(diào)節(jié)最重要。
(三)腎上腺激素的生理、生物化學(xué)及分泌調(diào)節(jié)腎上腺激素含腎上腺髓質(zhì)激素和腎上腺皮質(zhì)激素。
1、腎上腺髓質(zhì)激素的生理、生物化學(xué)及分泌調(diào)節(jié) 腎上腺髓質(zhì)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(xué)活性的物質(zhì)在化學(xué)結(jié)構(gòu)上均含有兒茶酚及乙胺側(cè)鏈，其生理功能有許多共同點(diǎn)，故統(tǒng)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(chǎn)物是3-甲氧基-4-羥苦杏仁酸(vanillylmandelic acid，ⅥMA)。多巴胺的主要終產(chǎn)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(jié)合后，隨尿排出體外。
兒茶酚胺類激素均以酪氨酸為原料，經(jīng)下列酶促反應(yīng)生成。由于不同組織、細(xì)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(zhì)分泌的激素，又是腎上腺素能神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)，所以兒茶酚胺的生理功能廣泛而復(fù)雜。
參考資料：骨代謝異常的生物化學(xué)檢驗(yàn)
