内分泌调节轴讲稿

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/8,#,第八章 内分泌调节轴,下丘脑垂体甲状腺轴（分化、代谢）,下丘脑垂体生长轴（生长）,下丘脑垂体肾上腺轴（代谢、免疫）,下丘脑垂体性腺轴（性腺发育）,调节血糖的主要激素,调节血钙的主要激素,胃肠道激素,其它激素,一、下丘脑垂体甲状腺轴,TRH（促甲状腺激素释放激素，thyrotropin-releasing hormone)：,结构：由谷氨酸组氨酸脯氨酸构成的三肽；,生理作用：促进腺垂体合成和分泌促甲状腺激素TSH，从而促进甲状腺激素的合成与释放；促进腺垂体分泌催乳素和生长激素；对胃液分泌与胃运动有抑制作用；,TSH（促甲状腺素）,TSH（thyroid stimulating hormone,thyrotropin),是腺垂体分泌的一种糖蛋白，分子量25000Da；其分子结构中含有一个a,链和一个链，其中a链与FSH、LH的a链完全相同，链的结构差异较大，并决定其特殊的生理作用；,生理作用：促进甲状腺细胞增生；促进甲状腺激素的合成与分泌；促进脂肪组织内的脂肪动员。,甲状腺及其激素,甲状腺是个体发育中最早出现的内分泌腺之一，禽类的甲状腺在孵化第7天开始活动，哺乳动物的甲状腺在胚胎中期开始发挥功能；,甲状腺位于气管腹侧，甲状软骨附近，由腺泡腔组成，腺泡腔内充满由甲状腺球蛋白组成的胶状物质；,甲状腺主要分泌甲状腺素（thyroxine,T4;triiodothyroxine,T3 与rT3。,甲状腺激素（一）,结构：由酪氨酸残基和一个酚环构成，T4含4个碘原子，T3含3个碘原子；,合成：包括以下4个过程,聚碘作用：腺泡细胞依赖碘泵（iodine pump)从血浆中主动摄取碘离子；,碘的活化：碘离子在过氧化物酶作用下转变为活性碘；,酪氨酸碘化：活性碘在酪氨酸碘化酶作用下，与甲状腺球蛋白分子上的酪氨酸结合，形成一碘酪氨酸残基（MIT）和二碘酪氨酸残基（DIT）；,偶连：MIT+DIT=T3，DIT+DIT=T4,甲状腺激素（二）,储存：T3、T4合成后，与甲状腺球蛋白共同储存在腺泡腔中，在机体需要时，甲状腺球蛋白被吞饮入细胞内，被溶酶体酶水解，释放出T3、T4；,转运：T3、T4在血液中99%与血浆蛋白质结合，1%的保持游离；,灭活：T4在组织内脱去一个碘，形成T3而发挥作用。T4半衰期为6-7天，T3为1-3天。,甲状腺激素的生理作用,对代谢的作用,促进氧化产热，提高基础代谢，参与体温调节（钠-钾-ATP酶、ADP）；,参与维持毛细血管通透性，促进水与离子转运；,促进单糖吸收、糖原分解，促进胰岛素降解，升高血糖；,促进甘油三酯、磷脂、胆固醇的分解与合成；,促进蛋白质和酶的合成，维持总氮平衡；,甲状腺激素的生理作用,对生长发育与生殖的作用,促进组织器官的分化，对生长激素的促生长作用起允许作用；,促进神经系统的发育，维持神经系统的正常功能；,参与胚胎发育、生精作用，维持正常生殖。,二、下丘,脑,脑垂体,生长轴,GHRH,（,（growthhormonereleasing hormone,生长,激,激素释放,激,激素)：,由,由下丘脑,释,释放的多,肽,肽类激素,其结构,由,由44、40或37个氨基,酸,酸残基构,成,成；,GHRH,的,的生理作,用,用：促进,腺,腺垂体分,泌,泌和释放,生,生长激素,；,；,GHRH,的,的生物技,术,术研究与,应,应用,生长抑素,（,（somatostatin,SS),SS也称,为,为GIH,（,（growthhormonereleasing inhibitinghormone),1973年由,Brazeau从,绵,绵羊的下,丘,丘脑提取,成,成功，并,确,确定了分,子,子结构。SS由14个（或28个）,氨,氨基酸残,基,基构成，,其,其前体物,含,含116,个,个氨基酸,残,残基；已,人,人工合成,；,；,SS不仅,存,存在于下,丘,丘脑，还,存,存在于脑,的,的其它部,位,位、胰腺,、,、胃肠道,粘,粘膜和外,周,周神经；,SS的生,理,理作用：,抑,抑制腺垂,体,体细胞分,泌,泌生长激,素,素；抑制,其,其它腺垂,体,体激素（LH、TSH、FSH、PRL、ACTH）,、,、胰岛素,、,、胰高血,糖,糖素以及,胃,胃肠道激,素,素的分泌,；,；抑制神,经,经系统的,活,活动；,SS的生,物,物技术研,究,究与应用,生长激素,（,（growthhormone,GH),GH,的分子结,构,构：,由单肽链,构,构成，含191个,氨,氨基酸残,基,基，分子,量,量20000-26000Da，有,明,明显的种,属,属特异性,；,；GH的,分,分泌有明,显,显的昼夜,节,节律和年,龄,龄变化；,GH的作,用,用方式：,直接对组,织,织细胞发,挥,挥作用；,通,通过肝脏,产,产生IGF（类胰,岛,岛素生长,因,因子）间,接,接发挥作,用,用,：,GH的生,理,理作用：,促进全身,组,组织细胞,的,的生长与,增,增殖；促,进,进钙、磷,和,和硫酸盐,在,在软骨中,的,的沉积；,促进物质,代,代谢：促,进,进细胞摄,取,取氨基酸,、,、促进DNA与蛋,白,白质合成,、,、促进脂,肪,肪分解、,促,促进胰岛,素,素分泌、,加,加速葡萄,糖,糖利用、,促,促进无机,离,离子的摄,取,取和利用,。,。,类胰岛素,生,生长因子,（,（IGF,）,）,IGF（insulin-likegrowthfactor)包,括,括IGF-1、IGF-2,两,两种；主,要,要由肝脏,在,在GH作,用,用下分泌,，,，其它组,织,织也可合,成,成一定量,的,的IGF,，,，并主要,在,在局部发,挥,挥作用；GH的促,生,生长作用,主,主要是通,过,过IGF,介,介导而实,现,现的；,IGF在,结,结构上与,胰,胰岛素原,相,相似，为,单,单链多肽,，,，人IGF-1含70个氨,基,基酸残基,，,，分子量7646Da，哺,乳,乳类IGF-1结,构,构与此高,度,度同源。,人,人IGF-2含67个氨基,酸,酸残基，,分,分子量7470Da；,IGF在,肝,肝脏的生,成,成不仅受,到,到血液GH浓度的,影,影响，更,重,重要的取,决,决于肝细,胞,胞上GH,受,受体的含,量,量。,类胰岛素,生,生长因子,（,（IGF,）,）,IGF的,作,作用：,IGF-1可直接,促,促进组织,细,细胞的分,裂,裂增殖、,促,促进蛋白,合,合成与沉,积,积、抑制,蛋,蛋白质降,解,解；高浓,度,度的IGF-1可,促,促进脂肪,沉,沉积；,IGF-2主要在,动,动物的胚,胎,胎发育中,发,发挥重要,的,的促进作,用,用。,IGF的,转,转运：血,液,液或组织,中,中存在IGF结合,蛋,蛋白（IGF binding protein,IGFBP)。目,前,前共发现,六,六种IGFBP（IGFBP 1-6），其,中,中，IGFBP-2、IGFBP-3含量较,高,高；,IGFBP的作用,：,：与IGF结合，,作,作为血液,与,与组织中,的,的IGF,库,库；参与,调,调节IGF的活性,。,。IGFBP的组,成,成与含量,是,是评价组,织,织中IGF活性的,一,一项重要,指,指标。,生长激素,（,（somatotropin）对家,畜,畜生长与,泌,泌乳的作,用,用及其机,制,制,前,言,言,世界人口,在,在未来40年将增,加,加一倍，,在,在未来40年中人,类,类对食物,的,的需求相,当,当于人类,有,有史以来,所,所消耗的,食,食物总和,相,相等；,为满足上,述,述需求，,必,必须依赖,新,新技术以,增,增加食物,的,的产出率,；,；,应用外源,性,性生长激,素,素作为一,种,种生物技,术,术，可以,提,提高食物,（,（肉、奶,）,）产出率,，,，同时减,少,少肉品的,脂,脂肪沉积,；,；,生长激素的,出,出现,EvansandSimpson(1920)给大,鼠,鼠注射牛垂,体,体提取物，,证,证实其具有,促,促生长作用,，,，称之为“,生,生长激素”,；,；进一步发,现,现，生长激,素,素提取物还,能,能提高大鼠,与,与山羊的泌,乳,乳量，降低,大,大鼠的脂肪,沉,沉积；,1945年,，,，Li，EvansandSimpson 首次,从,从垂体前叶,分,分离生长激,素,素成功；,重组生长激,素,素（recombinant GH)的出现,尽管生长激,素,素的作用一,再,再被实验所,证,证实，而且,二,二战中英国,科,科学家曾用,来,来提高奶牛,产,产奶量，但,由,由于从垂体,提,提取生长激,素,素来源有限,，,，无法满足,商,商业生产的,需,需要；,80年代初,，,，生物技术,取,取得突破，,出,出现了应用,重,重组DNA,技,技术生产生,长,长激素；1982年，,重,重组牛生长,激,激素（bST）首次应,用,用于奶牛，,随,随后出现了,大,大量bST,与,与pST（,重,重组猪生长,激,激素）应用,于,于家畜的报,道,道,生长激素的,结,结构,生长激素是,由,由动物的脑,垂,垂体前叶合,成,成与分泌的,一,一种蛋白类,激,激素；生长,激,激素的分泌,受,受到下丘脑GRF与SS的调节；,生长激素含191个氨,基,基酸残基，bST与pST有90%的氨基酸,序,序列同源，,但,但两者与hST只有65%同源；,因,因此，bST与pST,对,对人的生长,无,无影响；,生长激素的,结,结构,值得注意的,是,是，从垂体,分,分泌的ST,具,具有不同的,变,变异型（variant）,例如,，,，bST有,四,四种变异型,，,，第127,位,位上为leucine,或,或valine,第191位alanine,第190位phenylalanine,。,。,不同的变异,型,型其作用特,点,点有差异，,如,如127-valine比127-leucine促进,泌,泌乳的作用,更,更强，血液,中,中浓度也更,高,高；,生长激素的,结,结构,pST与hST的三维,结,结构已经清,楚,楚。ST含4个,螺旋，ST,为,为二价分子,，,，因其含有2个位点分,别,别结合不同,的,的ST受体,，,，重组的ST结合蛋白,（,（受体的胞,外,外域）与bST以1：2结合；而,且,且按一定的,顺,顺序结合。,牛、猪ST,受,受体已被克,隆,隆，pST,受,受体cDNA序列与hST受体cDNA,有,有89%的,同,同源性，而bST受体,为,为76%；,因,因此受体同,源,源性比激素,高,高；,生长激素的,促,促生长作用,对肌肉与脂,肪,肪组织之间,的,的营养重分,配,配有显著影,响,响；30-77日龄猪,注,注射pST(100ug.kgBW,-1,.day,-1,)后，日增,重,重提高10-20%，,料,料肉比提高13-33%，脂肪沉,积,积降低70%，肌肉增,长,长62%。,在,在反刍动物,的,的效果比猪,差,差，其原因,与,与瘤胃发酵,有,有关；,对经过良好,选,选育的瘦肉,型,型猪种，生,长,长激素仍有,较,较好的效果,；,；,生长激素的,作,作用效果与,动,动物的年龄,有,有关，在猪,的,的生长后期,应,应用效果最,佳,佳；,生长激素的,促,促生长作用,生长激素在,促,促进生长、,提,提高料肉比,、,、改善胴体,组,组成作用的,侧,侧重点与其,剂,剂量有关。,提,提高体增重,及,及蛋白质沉,积,积以100ug.kgBW,-1,.day,-1,最佳，提高,料,料肉比以200ug.kg BW,-1,.day,-1,最佳；其原,因,因是生长激,素,素通过不同,的,的作用机制,调,调节肌肉与,脂,脂肪组织的,生,生长及营养,代,代谢；,生长激素可,减,减少脂肪组,织,织对葡萄糖,的,的利用，使,后,后者转向肌,肉,肉组织。而,葡,葡萄糖是猪,的,的脂肪组织,合,合成脂肪的,主,主要底物；,生长激素对,泌,泌乳的作用,从哺乳类实,验,验动物、猪,、,、绵羊、山,羊,羊、奶牛到,人,人，注射外,源,源性生