内分泌系统药理

“黄金72小时”存活率20-30%被困216小时地震幸存者（2008汶川）大灾：“生命奇迹”一个梨子、蚯蚓、野草和尿液缺氧：几分钟（1.5L/250mL）绝水：72小时（血容量）饥饿：7天（代谢）+意志（心态调节）JoeKittinger1960-8-1610.28万英尺/14分钟“中国冰人”王刚义挑战低温水域生存极限“禁区”“生存极限”食物/水（消化系统）O2（呼吸系统）代谢废物（排泄泌尿系统）CO2问题一：机体生命维存的前提条件？细胞与外界环境进行物质、能量交换的媒介外界内环境细胞机体生命维存的前提–––“内环境稳态”“内环境”：贝尔纳（1857年）机体外环境；细胞内环境（细胞外液）内环境具有自我保持稳定的特性（神经调节）内环境稳定是生命存在与维持正常的前提、因此是机体各种生理活动的共同目标。“稳态”：坎农（1926年）内环境稳定是动态的、相对的内环境的任何微小变化会触发机体调节机制（神经调节+体液调节），使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的稳态。生物稳态的多层次性分子―(亚细胞区)―细胞―(内环境)―机体―(外环境)―生态不局限于内环境的范畴，适用于生命科学的一大基本概念：结构基础结构基础▪种群数量▪生态环境……维持、调节（宏观水平）维持、调节（分子水平）▪基因表达▪蛋白活性……维持、调节（器官水平）▪循环▪呼吸▪消化▪排泄……只有保持内环境稳态，多细胞动物才有可能生存机体的一切调节活动最终目的在于维持内环境稳态结构基础问题二：稳态是如何实现的？（1）神经调节▪反射（弧）；▪快、精确（2）体液调节▪激素或局部体液因子（CO2、H+、乳酸等）▪慢、弥久（3）自身调节▪自身对刺激产生适应性反应▪弱、不灵敏（4）免疫调节▪细胞因子▪清除异己病原体和老化细胞等生理功能调节机制内环境[稳态]自身调节疾病！循环、呼吸、消化、排泄等生理功能外环境体液调节稳态失调神经调节免疫调节外环境因素调节力因素生理功能的调节机制：稳态调节机制的认识神经调节（贝尔纳）神经—体液调节（坎农）神经—体液—免疫调节网络（现代观点）感受器→传入神经→中枢→传出神经→效应器（神经递质、神经激素）感受器→传入神经→中枢→传出神经→内分泌腺（中间效应器）→激素血液运输→效应器（神经递质、激素）（神经递质、激素、细胞因子）神经系统-内分泌系统-免疫系统之间的调节激素细胞因子神经递质神经激素(EndocrineSystem)（一）内分泌系统——由机体各内分泌腺以及散布于全身的内分泌细胞共同构成的信息传递系统，通过释放具有生物活性的化学物质—激素来调节靶细胞（或靶组织、靶器官）活动。内分泌系统是包括靶细胞等在内的一个庞大的内环境稳态调节系统，机体体液调节的主要方式。一、内分泌和激素的概念内分泌腺；内分泌细胞(分散)靶细胞（或者靶组织、靶器官）激素释放效应外分泌腺：经导管排至体表或器官腔内（肠腺，胃腺，胰腺汗腺、唾液腺等）。内分泌腺：无管腺，直接进入血液或其它体液。内分泌系统的扩展内分泌腺（集中）：垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺、胰岛等。内分泌细胞（分散）：心血管、肺、肝、肾、胃肠道、皮肤、脂肪组织、神经元和免疫细胞。睾丸卵巢分泌腺内分泌系统的范围•神经递质－内分泌－免疫网络•激素的免疫调节•细胞因子的神经-内分泌调节•免疫系统可产生激素和神经肽类物质（二）激素(Hormones)1.经典概念：由内分泌腺以及内分泌细胞释放，经循环体液运送来调节远靶细胞（或者靶组织、靶器官）活动的具有生物活性的一类化学物质。远距分泌2.概念变迁（新）：激素——由特定的腺体或组织受刺激后产生，直接分泌到体液并随体液运送到特定的作用靶位，或通过局部扩散的方式，传递信息、引起特定的生物学效应的一群微量高效能的生物活性物质。•内分泌（远距分泌telecrine）•旁分泌(paracrine)•自分泌(autocrine)•神经分泌(neurocrine)激素的传递方式(神经激素)(激素)(局部激素)(自体活性物质)肾上腺素（去甲肾上腺素）既是肾上腺髓质所分泌的激素，又是交感和中枢神经系统中去甲肾上腺素能纤维的神经递质。神经细胞内分泌其他：细胞因子更新、淘汰生物活性物质类别（总结）：内源性（配体）外源性：（药物）递质：离子通道→快突触电位调质：G蛋白受体→调节递质作用神经激素：循环运送→远靶效应（神经内分泌细胞：下丘脑）循环激素：分泌腺→循环运送→远靶局部激素(自体活性物质autacoids)：PGs;H;5-HT;LT;NO;ATP;血管活性肽类：P物质；血管紧张素；内皮素激素的化学本质激素按其化学本质可分为三类：1.含氮激素：包括氨基酸衍生物激素、多肽激素和蛋白质激素。加压素、生长素2.固醇激素：以环戊烷多氢菲为核心。包括性激素和肾上腺皮质激素。3.脂肪酸衍生物激素：是二十碳四烯酸衍生物，如前列腺素等。激素作用的一般特征•激素-受体特异性•信号放大系统（高效性）•反馈调节•多样化效应•激素的协同与拮抗–允许作用•激素的代谢失活大脑皮层↓神经递质丘脑下部↓促激素释放（抑制）因子垂体↓促激素外周腺体↓激素外围激素↓最终靶细胞1.上级对下一级的调节激素调节机制:上级对下一级的调节2负反馈作用外围激素对下丘脑或垂体的调节称长负反馈。促激素对下丘脑的调节称短负调节。下丘脑本身产生的激素对下丘脑的调节称超短负反馈。★酶的分步剪切调节★激素间多元调节三、内分泌系统的药物治疗方式内分泌系统功能紊乱或疾病时：1.应用激素替代治疗：补充天然激素的不足。2.应用激素获得特殊药理效应：如应用大剂量（药理剂量）糖皮质激素产生抗炎、抑制免疫作用。3.应用药物改变特定激素的浓度或作用（正常）：如避孕药。4.应用药物调节激素分泌（异常）：纠正过度或不足。(15%)→盐皮质激素:醛固酮等(78%)→糖皮质激素:皮质醇等(7%)→氮皮质激素:少量性激素(噬铬细胞)→去甲肾上腺素→肾上腺素皮质激素一、肾上腺激素类别[水、电解质代谢][糖、蛋白等代谢]（递质、激素）1.合成嗜铬细胞胞浆中存在大量苯乙醇胺氮位甲基移位酶（PNMT）可使去甲肾上腺素NE甲基化而生成肾上腺素E。故髓质以合成E为主，占80%；NE占20%。2.代谢由体内的单胺氧化酶(MAO)和甲基转换酶(COMT)的作用而灭活。肾上腺髓质激素的合成、代谢肾上腺髓质激素的作用应急反应（emergencyreaction）：机体在紧急情况下，通过交感-肾上腺髓质系统发生的适应性反应。如：提高中枢神经系统的兴奋性、呼吸增强、兴奋心脏、血压升高、糖、脂肪分解增强在面临有害刺激时，应急与应激两种反应是相辅相成的，共同提高机体的适应能力和对有害刺激的耐受力。肾上腺髓质激素的释放肾上腺皮质激素基本结构：甾体维持生理功能必需基团：基本结构为甾核•C3的酮基(代谢加氢还原）•C4-5的双键(代谢加氢还原）•C20的羰基（C17二碳侧链）二、皮质激素化学结构、构效关系盐皮质激素化学结构：C17上无-OH，C11上无O或有O与C18相联糖皮质激素化学结构：C1,2的为双键（人工）：代谢灭活减弱→作用增强C17上有-OH，C11上有=O或-OH活化活化C9引入-F，C16引入-CH3或-OH：则抗炎作用更强、水盐代谢作用更弱一、生理作用及其机制生理剂量（小）→正常物质代谢；药理剂量（大）→影响物质代谢、还具抗炎、免疫抑制等1)物质代谢糖：氨基酸→糖异生↑，组织利用↓，血糖↑。蛋白质：组织蛋白分解↑，合成↓，N排泄↑，负N平衡。脂肪：脂肪分解（允许作用）↑，血浆胆固醇↑，激活四肢皮下脂酶，脂肪重新分布于脸、背、腹、臀，出现向心性肥胖。核酸：影响核酸代谢来实现对其他代谢的调节。水、盐：促进排水，兼有保钠、排钾作用（弱）；但继发性醛固酮增多时，具利尿作用；长期使用，抑制钙吸收、促排泄，血钙↓，骨质疏松。第一节糖皮质激素2)在应激反应中的作用•Seyle’sstresstheory：应激学说(抗紧张学说)机体受有害刺激时，下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴被调动，ACTH、糖皮质激素分泌↑，以加强机体的适应机能。•一般将能引起ACTH与糖皮质激素分泌增加的各种刺激称为应激刺激，产生的反应称为应激（stress）。•应激反应是以ACTH与糖皮质激素分泌增加为主，多种激素参与的使机体抵抗力增强的非特异性反应。3）作用机制•经典甾体激素作用原理–基因效应：糖皮质激素核受体介导•非经典作用原理–快速效应糖皮质激素受体(GR)•由约800个氨基酸构成•其C端与GCS结合；•中央两个锌指各结合4个半胱氨酸，为DNA结合区•N端的功能区τ1与DNA结合后的转录性基因转移活化及与其他转录因子结合有关•激素结合功能区τ2与进入核内及形成二聚体有关GR未活化时与一大分子蛋白质复合物结合–组成：两个分子的热休克蛋白90(Hsp90)；抑制性蛋白–作用：维持受体的折叠状态，利于糖皮质激素与GR结合；避免GR未活化时与靶基因DNA发生反应图34-2糖皮质激素对基因转录的影响非经典作用原理—快速效应•非基因受体介导效应–快速、短暂，数分钟起效（如大剂量抗过敏）–与细胞膜类固醇受体有关，不通过胞浆受体•生化效应–改变细胞膜离子通透性，氧化磷酸化耦联解离–直接抑制阳离子循环（不减少细胞内ATP产生）二、药理作用1.允许作用(permissiveaction)糖皮质激素对有些组织细胞无直接效应，但可给其他激素作用的发挥创造有利条件；–如：增强儿茶酚胺的血管收缩作用；–增强胰高血糖素的升血糖作用2.抗炎作用(强大)▪对抗各种原因所致炎症（物理、化学、生物、免疫等）▪炎症初期红、肿、热、痛症状减轻;炎症后期延缓肉芽组织生成，防止瘢痕形成;▪同时可降低机体的防御功能，导致感染扩散、阻碍创口愈合（炎症是防御性反应）。抗炎作用机制（基因效应）：（1）抑制炎性介质的产生与释放▪诱导淋巴细胞合成脂皮素-1，抑制PLA2，抑制花生四烯酸代谢，炎性介质(PGE2,PGI2,LTX4)↓；▪抑制一氧化氮合酶，NO↓；▪减少COX-2，PGs↓（2）抑制细胞因子及粘附分子的产生细胞因子的作用机制(慢性炎症);（3）诱导炎细胞凋亡3.免疫抑制作用与抗过敏作用免疫抑制作用机制：诱导淋巴细胞DNA降解;对淋巴细胞物质代谢的影响：抑制DNA、RNA蛋白质的合成;减少LC中RNA聚合酶活力和ATP的生成。诱导淋巴细胞凋亡（T、B淋巴细胞）;抑制核转录因子NF-KB活性（减少炎性细胞因子的生成）。抗过敏作用机制：抑制抗原-抗体反应引起肥大细胞脱颗粒释放组胺、5-羟色胺、过敏性慢反应物质、缓激肽等。4.抗毒抗休克作用•作用机制–扩张痉挛收缩的血管，心肌收缩力增加，心输出量增加;–抑制炎性因子产生，降低血管对缩血管物质敏感性—扩管，改善微循环;–稳定溶酶体膜，减少心肌抑制因子MDF的形成;MDF可使心肌收缩力下降，心输出量减少，内脏血管收缩–提高机体对细菌内毒素的耐受力5.其他作用（1）退热作用–抑制体温中枢对致热原的反应、稳定溶酶体膜、减少内源性致热原的释放（2）血液与造血系统：红细胞、血红蛋白增加；血小板增多，提高纤维蛋白原浓度，缩短凝血时间；提高中性白细胞数量，但其功能下降；淋巴细胞、嗜酸性粒细胞数量减少（3）中枢神经系统–减少脑中γ–氨基丁酸的浓度，提高中枢兴奋性;（4）消化系统–胃酸、胃蛋白酶分泌增多，提高食欲，促进消化–大剂量可诱发或加重溃疡（5）骨骼–骨质脱钙，骨质疏松三、体内过程吸收：口服吸收速度与脂溶性成正比，可的松、氢化可的松吸收好。注射吸收速度取决于水溶性，水针剂吸收快，1h达峰值；醋酸盐混悬剂吸收慢。分布：氢化可的松在血浆中90%以上与皮质类固醇结合球蛋白（CBG）结合。肝中分布最多、血浆次之，肾、脾较少。代谢：大部分在肝转化（还原），与葡萄糖醛酸或硫酸结合从尿排出。可的松与泼尼松在肝内分别转变成氢化可的松与氢化泼尼松才有活性。四、临床应用（1）替代疗法：急慢性肾上腺皮质机能减退症（肾上腺危象）脑垂体前叶机能减退症肾上腺次全切除（2）严重感染或炎症（合用足量抗生素）–严重急性感染，伴毒血症；