下丘腦激素

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概述

下丘腦激素(hypothalamic hormones)是下丘腦不同類型的神經核團的細胞產生的一系列激素的總稱。它們能有效地調節控制垂體前葉各種激素的合成和分泌,由此而控制全身的一些主要的內分泌腺的活動。下丘腦激素儲藏於神經末梢,受到生理刺激後泌出,彙集於正中隆起區的毛細血管叢,經垂體門脈系統,輸送到與下丘腦鄰近的垂體前葉,分別調節促甲狀腺激素促腎上腺皮質激素促性腺激素生長激素催乳素蛋白質和肽類激素的生成和釋放,因此又稱下丘腦促垂體釋放激素(因子)或抑制激素(因子)(見圖)。這類調節肽除了集中在下丘腦外,還分布於其他腦區、脊髓液以及胃腸道等組織,且可發揮垂體外的作用,即不僅對垂體起重要的生理作用,尚可影響其他組織。它們在體內的含量極微,從數十萬頭豬或羊的下丘腦中僅能製取毫克量的純化的肽。它們在體內的半衰期僅以1~2分鐘計,所發揮的作用甚為明顯。注射微克量的外源合成下丘腦激素於正常人體就能引起特殊的生理效應脊椎動物中都有這類調節肽。

下丘腦激素是溝通神經內分泌兩網路的調節肽,由神經脈衝傳導轉換為內分泌化學信號,再通過垂體激素的放大作用,協調全身內環境的穩定和適應外環境的變化,如在嚴寒酷暑保持人體恆溫;晝夜交替促使人們睡眠覺醒;於應激情況下全身作出警戒性反應等。

下丘腦激素的分泌過程是脈衝式的和應變的,釋放的頻率與幅度既受控於神經系統發放的信號,又為垂體或外周內分泌腺釋放的激素所影響。下丘腦-垂體-外周內分泌腺軸系的激素分泌是層層控制、相互制約,組合成一個嚴密的反饋系統,以此調節動物的生長和發育、性成熟和繁殖,以及新陳代謝等生命過程。  

主要下丘腦激素

已闡明結構並人工合成的下丘腦激素如下:

1、促甲狀腺激素釋放激素(TRH,三肽),其結構式為:焦谷.組.脯醯胺。它的主要生理作用是促進垂體前葉1 2 3生成和釋放促甲狀腺激素。它尚有刺激垂體分泌催乳素的部分效應。TRH的分布廣泛,除了下丘腦正中隆起與視前核區外,其他腦區與脊髓中的運動神經元內也有,而且集中在神經末梢;胃腸道內也有此肽。其半衰期約為2分鐘。合成的TRH應用於甲狀腺疾患的臨床診斷,作為鑒別下丘腦性或垂體性機能障礙的參考指標。

2、促性腺激素釋放激素促黃體生成激素釋放激素(GnRH或LHRH,十肽),來自哺乳動物的LHRH結構式為:焦谷-組、色、絲、酪、甘、亮、精、脯、甘醯胺。禽類與魚類的LHRH在結構上有所差異。LHRH與生殖密切相關,能激發垂體前葉生成和分泌兩種促性腺激素-促黃體生成激素(LH)與促卵泡成熟激素(FSH),對前者的效應尤為顯著。青春期開始,少女月經初潮,以及育齡婦女排卵等生理現象出現之前LHRH分泌明顯增加,是性發育與成熟的重要指標。人們已能合成LHRH以及活性比它強百倍以上的類似物。它們能促發人類、哺乳類、禽類、兩棲類以及魚類的促性腺激素釋放並誘發排卵。這類多肽藥物對淡水魚催精排卵的效果良好,可作為魚用催產劑。臨床上,LHRH及其高效類似物可用於垂體興奮試驗,前者可作為診斷發育異常閉經、不排卵、精子缺乏症等病因或鑒別下丘腦-垂體機能障礙的參考指標。若用量得當或與其他藥物配伍,它們對於下丘腦性不育症,續發性閉經,以及個別正常婦女由於長期服用甾體避孕藥而引起的閉經,可有一定的療效。但若長期並大劑量使用時則會產生某些自相矛盾現象,即先呈現促性腺激素釋放等作用,然後又干擾垂體或性腺的分泌活動而引起性功能衰退。

3、生長激素釋放抑制素(GRIH或SRIF,十四肽),其結構式為丙.甘.半胱.賴.天冬醯胺.苯丙.苯丙.色.賴.蘇.苯丙.蘇.絲.半胱。首先從下丘腦中分離,因抑制垂體生長激素的釋放而得名。實際上,它是多位分布的,既存在於神經中樞及下丘腦,也存在於胃腸道胰腺等組織,具有多方面作用,即發揮如神經遞質樣、激素、旁分泌調節因子等效應。其影響範圍較廣,如能抑制垂體的生長激素、促甲狀腺激素、消化道系統的胃泌素、促胰泌素膽囊收縮素等激素的釋放,以及減弱胃酸的分泌、胃與膽囊蠕動等。胰腺蘭氏島內的δ-細胞也分泌此肽,它抑制毗鄰α-及β-細胞分泌胰高血糖素胰島素的活動。在體內還分離到生長激素釋放抑制素二十八肽,即在 SRIF-14的氨端前再延伸十四個胺基酸殘基,其抑制胰島素分泌的效能比SRIF-14更強。低等動物中也發現有SRIF 樣肽。

4、促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH或CRF,四十一肽醯胺),在不同哺乳動物中其結構基本相同,能刺激垂體釋放促腎上腺皮質激素(ACTH)與內啡肽(一種具有嗎啡鎮痛等效應的內源性三十一肽)。在應激情況下,CRF的作用更為明顯,是協調全身作出神經、內分泌,以及警覺行為等靈活反應的化學信號。

5、生長激素釋放激素(GHRH)從豬、羊、鼠、人的下丘腦中分離的調節身體生長的肽類化合物,人的GHRH為四十四肽醯胺,刺激垂體前葉釋放生長激素。

其他還有促黑激素釋放因子(MRF)和促黑激素釋放抑制因子(MRIF)、催乳素釋放因子(PRF)及催乳素抑制因子(PIF)等。

6.抗利尿激素(ADH)抗利尿激素也叫加壓素,抗利尿激素的第一個作用是管理腎臟排尿量。腎臟內部有腎小球腎小管血液流經腎臟時先從腎小球濾過,把血液中的水分、葡萄糖、鹽類和廢物濾到腎小管中,腎小管很長,在流動過程中能選擇性地重吸收對身體還有用的水分、葡萄糖及鹽類等,最後仍末被吸收的部分就成為真正的尿液排到體外。抗利尿激素就是管理腎小管對水分的重吸收。抗利尿激素分泌多時,腎小管對水分的重吸收就增加,尿量減少。抗利尿激素分泌量少時,腎小管對水分的重吸收就減少,尿量就增多。尿崩症就是因為身體缺乏抗利尿激素引起的。抗利尿激素的第二個作用是使全身小動脈收縮,血壓上升,可用於某些出血的治療.

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