一些激素具有多种生物学作用

例如,睾酮具有促进男性胚胎的性分化,促进Wolffian管发育和乳腺退化,刺激男性泌尿生殖道生长,调节精子生成和促红细胞生成素的合成,促进“性毛(sexual hair)”的发育与生长,促进头顶毛发脱落(秃顶),促进氮潴留及肌肉发育和促进前列腺增生等。睾酮这些生理作用的分子机制是相同的,其生物学作用的组织特异性是由细胞功能的特异性决定的。激素亦可通过受体间的对话(cross-talk)来表达激素的特殊作用。

例如,睾酮与雌二醇受体结合后,表达出与雌激素相拮抗的作用,睾酮与皮质醇受体结合后可表达出蛋白质合成增加的生物学效应。男性血红蛋白的含量高于女性是由于睾酮促进红细胞生成所致。甲状腺激素的作用也十分广泛,几乎所有的组织细胞均含有甲状腺激素受体,数以千计的基因的表达受其调控。

多种激素共同调节一种功能

在人体内,几乎所有的生理功能和病理反应都是在多种激素和多种细胞因子的控制下完成的。例如,血糖受胰岛素、胰高血糖素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、胰淀粉肽(amylin)、生长抑素、肾上腺素、去甲肾上腺素、皮质醇、生长激素、瘦素和神经肽Y等许多激素的调节;许多神经递质、胃肠激素、甲状腺激素、细胞因子和生长因子等也对血糖有间接调节作用。在这些调节因素中,多数激素的作用是升高血糖,这使机体适应各种环境变化的能力明显增强,有效地防止了低血糖的发生。

有些激素对某些细胞无作用,但存在正常浓度的该种激素是另一些激素发挥生理作用的基础。例如,去甲肾上腺素的升压作用必须依赖于皮质醇的存在。

一些激素之间的生物学作用相互拮抗。例如,PTH与CT、醛固酮与心钠素、雌二醇与睾酮、胰岛素与胰高血糖素、生长激素释放激素与生长抑素,等等。

激素的信号“对话”主要发生于受体后传导通路

以前认为,G蛋白耦联信号的传递完全不依赖于酪氨酸受体的信息传递途径而独立存在。但人们在研究G蛋白耦联受体的受体后信息传递时,发现同类激素及不同类激素的各自信息传递途径有交互影响,G蛋白耦联受体可与酪氨酸激酶的信号途径通过非受体-酪氨酸激酶(如Sre家族成员和某些配体蛋白)相互作用,调节酪氨酸激酶活性及其下游的级联反应。这种由一条信息传递途径影响另一条传递途径的现象称为信息传递的对话现象。接着,在研究缝隙连接各连接素(connexin,CX)的关系时又发现,糖皮质激素受体和基因转录因子之间也存在激素信息间的对话现象。并且,雌激素与雌激素类似物和孕激素之间,雌激素与IGF-1之间,甚至在雌激素受体α和β之间都存在同样的交互影响和交互作用。在研究雌激素激动剂和雌激素拮抗剂的抗骨质疏松作用时,还证明有些拮抗剂(如雷诺昔芬,raloxifene)具有雌激素受体拮抗和激动的双重作用。这是因为雷诺昔芬与雌激素受体的不同亚型结合,有的表现为拮抗作用,有的表现为激动作用(由于各组织的受体亚型分布和亚型分布比例不同所致),使此药的抗骨质疏松作用加强,而促进乳腺与子宫内膜增生的作用很弱甚至缺乏,成为相当理想的抗骨质疏松药物。

现在,“对话”一词已被用来泛指两种或两种以上调节体系的相互作用。例如,蛋白激酶B(PKB)和Raf-1/NF-κB之间,p53灭活与Rb途径之间,p53-Rb-mdm2三聚体与p53表达之间,前列腺内各组织细胞之间,巨噬细胞T淋巴细胞因子-Leydig细胞-Sertoli细胞之间,甚至反转录病毒与宿主细胞之间等都存在所谓的“对话调节”。

(袁凌青 谢忠建 廖二元)

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