《类固醇激素》课件

类固醇激素类固醇激素是一类源自胆固醇的脂溶性激素，具有四环戊烷氢菲结构基本骨架作为人体内关键的信号分子，它们在调节代谢、免疫反应和生殖功能方面发挥着不可替代的作用全球每年发表相关研究论文超过12,000篇，临床应用范围涵盖超过200种药物，2024年全球市场价值已达约850亿美元本课程将深入探讨这类生物活性分子的结构特点、生物合成途径、作用机制及临床应用课程内容安排基础知识我们将首先介绍类固醇激素的基本概念和分类，建立对这类化合物的整体认识这部分将着重讲解激素的定义特征、主要种类及其在体内的分布规律合成与调控接下来探讨类固醇激素的生物合成途径与调控机制，包括从胆固醇到各类激素的转化过程及其精密调控网络功能与应用最后分析作用机制、生理功能、临床应用及研究前沿，了解这些分子如何影响人体健康和疾病治疗类固醇激素的定义结构特点作用方式类固醇激素是由胆固醇衍生的这类激素主要通过结合核受体脂溶性化合物，具有独特的四发挥基因调控作用，能够直接环戊烷氢菲结构基本骨架，这影响基因表达，从而调节细胞种结构决定了其特殊的生物学功能和代谢活动功能生物学特性由于其脂溶性特征，类固醇激素能够自由穿透细胞膜，不需要专门的跨膜转运蛋白，这使其能够迅速进入靶细胞并发挥作用类固醇激素的发现历史年1929美国生化学家Edward Doisy成功从卵巢组织中分离出雌二醇，这是首次分离纯化的类固醇激素，开启了类固醇激素研究的新纪元年1935科学家Kendall团队从肾上腺组织中分离出肾上腺皮质激素，为理解应激反应和免疫调节提供了关键分子基础年1952Philip Hench因发现糖皮质激素在治疗类风湿关节炎中的应用而获得诺贝尔生理学或医学奖，标志着类固醇激素在临床治疗中的重要突破4年2012科学家完成类固醇受体超家族的全部鉴定工作，深化了人们对激素信号转导机制的理解类固醇激素的分类

（一）盐皮质激素糖皮质激素以醛固酮为代表，主要调节体内水盐平衡和血压，通过影响肾脏远曲小管和集合管以皮质醇为代表，主要参与调节糖代谢、对钠离子的重吸收实现功能蛋白质代谢和脂肪代谢，同时具有抗炎和免疫抑制作用雄激素以睾酮为代表，负责男性第二性征发育和维持，同时影响蛋白质合成和肌肉生长孕激素雌激素以孕酮为代表，主要参与月经周期调节和妊娠维持，为受精卵着床和胚胎发育创造以雌二醇为代表，负责女性第二性征发育条件和维持，同时参与骨密度维持和脂质代谢调节类固醇激素的分类

（二）分类标准类别代表激素主要功能产生部位肾上腺皮质激素皮质醇、醛固酮代谢调节、水盐平衡产生部位性腺激素睾酮、雌二醇生殖功能、性征发育产生部位胎盘激素雌三醇、绒毛膜维持妊娠、促进促性腺激素胎儿发育碳原子数C21类固醇皮质醇、孕酮代谢调节、妊娠维持碳原子数C19类固醇睾酮、雄烯二酮雄性特征发育、肌肉生长碳原子数C18类固醇雌二醇、雌三醇雌性特征发育、骨密度维持类固醇激素的化学结构结构活性关系特定位点的结构修饰决定了激素的生物活性和受体选择性关键官能团羟基、酮基、双键的位置和数量影响激素的生理功能四环骨架A、B、C、D环构成基本骨架，决定了分子的三维构象类固醇激素的化学结构决定了其生物学活性A环上的功能团修饰主要影响与受体的结合能力，B和C环维持分子整体构象，而D环上的修饰则影响激素的代谢稳定性科学家通过对这些结构特征的精确修饰，能够开发出具有特定治疗效果的药物胆固醇类固醇激素的前体分子结构特性生物膜功能胆固醇分子由四个环状结构和一个胆固醇是细胞膜的重要组成部分，烃基侧链组成，含有一个3β-羟能够调节膜流动性和稳定性它在基，这是类固醇激素合成的关键起脂筏结构形成中起关键作用，参与点碳骨架上的多个甲基和双键为信号传导、蛋白质分选和细胞极性后续修饰提供了可能建立转运与代谢体内胆固醇通过低密度脂蛋白LDL和高密度脂蛋白HDL在组织间转运肝细胞表面LDL受体介导胆固醇内化，线粒体和内质网中的酶系统促进其向类固醇激素转化类固醇激素生物合成概述胆固醇侧链裂解由细胞色素P450sccCYP11A1催化，切除胆固醇侧链，形成孕烯醇酮，这是所有类固醇激素合成的第一步和限速步骤羟基化反应在分子骨架特定位点引入羟基，由不同的P450酶催化，如11β-羟化酶、21-羟化酶等，这决定了激素的类别和活性脱氢反应羟基类固醇脱氢酶将特定位置的羟基氧化为酮基，或形成双键，如3β-HSD催化形成Δ⁴双键结构芳构化反应芳香化酶CYP19A1将雄激素转化为雌激素，通过A环的芳构化和C-19甲基的脱除完成转换类固醇合成关键酶系统酶家族羟基脱氢酶家族芳香化酶P450细胞色素P450酶是类固羟基类固醇脱氢酶CYP19A1（芳香化酶）醇激素合成的核心酶系HSD家族包括3β-HSD是雌激素合成的关键统，包括CYP11A

1、和17β-HSD等，负责催酶，主要分布在卵巢、CYP17A

1、CYP21A2等化羟基与酮基之间的可脂肪组织和胎盘中它成员，主要位于线粒体逆转化这些酶决定了催化雄激素A环的芳构和内质网上这些酶通不同位置官能团的氧化化，是性激素转化的重过单加氧反应引入氧原还原状态，影响激素活要节点，也是乳腺癌和子，催化羟基化和侧链性前列腺癌治疗的靶点裂解糖皮质激素的生理作用糖皮质激素通过与胞内受体结合后转入细胞核，调控基因表达，进而影响多种生理过程它们促进糖异生和肝糖原合成，提高血糖水平；同时抑制蛋白质合成，促进蛋白质分解，参与应激反应此外，其抗炎和免疫抑制作用使其成为自身免疫性疾病治疗的关键药物。