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生物竞赛复习课件激素与内分泌系统欢迎进入生物竞赛复习系列课程!本课件全面覆盖国际生物奥林匹克竞赛中的激素与内分泌系统考点,融合最新研究进展与经典知识点内分泌系统是人体重要的化学信息传递系统,通过分泌激素来实现对全身各器官、组织功能的精细调控本课件将系统梳理各类激素的特点、功能及作用机制,帮助您掌握重点难点,提高解题能力通过本课件的学习,您将建立完整的内分泌系统知识体系,为生物竞赛中相关题目的解答打下坚实基础让我们一起深入探索这个精妙的调控网络!课程大纲内分泌系统基础概念介绍内分泌系统的组成、功能特点及其在人体中的重要性,建立对内分泌系统的整体认识主要激素分类及功能详细讲解各类激素的化学分类、生理功能及作用特点,掌握主要内分泌腺体分泌的激素种类激素调节机制分析激素如何通过不同信号转导途径发挥作用,包括膜受体和核受体途径的详细分子机制内分泌疾病与临床应用探讨常见内分泌疾病的病理生理学及诊断治疗,了解激素在临床上的应用价值生物竞赛真题解析通过分析历年生物奥赛中的内分泌系统相关题目,提炼解题技巧与方法,提高应试能力内分泌系统概述定义与组成功能特点内分泌系统是指体内所有分泌与神经系统协同调节机体稳态,激素的腺体及组织构成的功能神经系统反应迅速而短暂,内系统,包括专门的内分泌腺和分泌系统作用缓慢持久两者具有内分泌功能的组织器官共同维持机体内环境的相对稳其分泌物不通过导管,而是直定,适应外界环境变化接释放到血液中信息传递路径内分泌激素通过血液传递至远处靶器官;旁分泌激素作用于附近细胞;自分泌激素作用于分泌细胞本身这三种方式构成了完整的化学信号网络激素的基本特征定义与本质激素是由内分泌腺或具有内分泌功能的细胞合成并分泌的化学信使,通过体液传递至靶细胞发挥调节作用它们是维持机体内环境稳态的重要分子基础高效性激素具有极高的生物活性,血液中浓度极低(通常为)即可发10^-9~10^-12mol/L挥显著生理作用这种高效性使得机体能够以极少的物质代谢消耗实现精细调控特异性激素只对具有特定受体的靶细胞产生效应,这种特异性由靶细胞表面或细胞内的特异性受体决定即使激素通过血液循环全身,也只在特定部位发挥作用非持续性激素在发挥作用后会被代谢清除,维持体内激素的动态平衡肝脏和肾脏是激素代谢清除的主要器官,确保激素作用的可调控性和可逆性激素的化学分类蛋白质和多肽类氨基酸衍生物包括胰岛素、生长激素、降钙素等,由如甲状腺素、肾上腺素等,由单个或少氨基酸链组成这类激素通常分子量较1数氨基酸修饰而成这类激素分子量较大,不能通过细胞膜,主要通过膜受体小,具有特定的化学结构特征,通常水介导的信号转导作用溶性较好脂肪酸衍生物类固醇激素如前列腺素、血栓素等,由花生四烯酸包括皮质醇、醛固酮、性激素等,均由代谢产生这类激素通常在局部组织中胆固醇衍生而来这类激素脂溶性强,发挥作用,参与炎症反应、血小板聚集能自由通过细胞膜,与胞内或核内受体及平滑肌收缩等过程结合调节基因表达激素作用机制膜受体途径I膜受体识别水溶性激素(如肽类激素、儿茶酚胺类激素)无法穿透细胞膜,需与细胞膜表面的特异性受体结合常见受体类型包括蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体等G蛋白活化G以肽类激素为例,当激素与蛋白偶联受体结合后,引起受体构象变化,激活相关G蛋白活化的蛋白亚基与结合,从亚基解离G GαGTPβγ第二信使系统活化的蛋白进一步调节效应酶(如腺苷酸环化酶)活性,催化转化为环磷酸G ATP腺苷()等第二信使第二信使浓度升高,激活下游蛋白激酶cAMP信号放大与级联反应活化的蛋白激酶(如)通过磷酸化修饰多种底物蛋白,触发一系列级联反应PKA单个激素分子可激活多个蛋白,产生数千倍的第二信使,实现信号放大G激素作用机制细胞内受体途径II脂溶性激素穿透细胞膜类固醇激素和甲状腺激素具有脂溶性,可直接穿过细胞膜进入细胞质与胞内受体结合形成激素受体复合物,引起受体构象变化和活化-转位至细胞核活化的复合物进入细胞核,识别并结合特定序列DNA调节基因表达4激活或抑制靶基因转录,改变相关蛋白质的合成与膜受体途径不同,细胞内受体途径通常起效较慢,但作用持久,可直接调控基因表达,引起细胞更深层次的改变类固醇激素(如皮质醇、雌激素)和甲状腺激素通常通过这一途径发挥作用,它们与特定应答元件()结合,招募转录辅因子,促进或抑制靶基因转录DNA HRE下丘脑与垂体关系下丘脑功能垂体门脉系统调控轴系统下丘脑是内分泌系统的最高整合中枢,垂体门脉系统是连接下丘脑和腺垂体的下丘脑垂体靶腺轴是内分泌系统的经--连接神经系统和内分泌系统它接收来特殊血管网络下丘脑分泌的释放因子典调控模式下丘脑释放调节激素垂→自大脑皮层、边缘系统和外周感受器的和抑制因子通过这一系统直接到达腺垂体分泌激素靶腺产生效应激素靶器→→信息,整合后分泌多种释放因子和抑制体,避免被全身循环稀释,确保高浓度官反应对上级形成反馈→因子,调控垂体激素的合成和释放作用于垂体靶细胞主要的调控轴包括下丘脑垂体甲状--下丘脑神经内分泌细胞合成的激素主要这种解剖结构是下丘脑精确调控垂体功腺轴、下丘脑垂体肾上腺轴、下丘脑--有两类去向一部分经垂体门脉系统到能的基础,构成了内分泌系统中枢调控垂体性腺轴等这些轴通过负反馈机--达腺垂体;另一部分沿神经纤维轴浆运的重要环节,保证了激素分泌的精确性制维持激素水平的相对稳定输至神经垂体和时效性下丘脑激素促性腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素促肾上腺皮质激素释放激素GnRH TRHCRH脉冲式分泌,调节垂体分泌促促进垂体分泌促甲状腺激素应激反应中的关键调节因子,卵泡激素和黄体生成素,进而调控甲状腺激素促进垂体分泌促肾上腺皮质激FSH TSH,控制生殖功能分泌还可促进催乳素释素分泌受昼夜LH GnRHTRH ACTHCRH脉冲频率变化可分别促进放,参与能量代谢和体温调节节律影响,早晨分泌量达高峰FSH或优先分泌,精确调控生过程LH殖过程生长激素调节激素包括促进生长激素分泌的生长激素释放激素和抑制GHRH生长激素分泌的生长激素抑制素,即生长抑素两GHIH者共同精确调控生长激素的分泌模式和水平腺垂体激素腺垂体分泌多种重要激素,调控全身多个靶器官功能生长激素主要促进蛋白质合成和细胞分裂,刺激肝脏产生促甲状腺激素特异性作用GH IGF-1TSH于甲状腺,刺激合成释放促肾上腺皮质激素调控肾上腺皮质激素分泌,特别是皮质醇促性腺激素包括和,共同调控生殖功能催乳T3/T4ACTH FSHLH素主要促进乳腺发育和泌乳,在女性生殖生理中发挥重要作用PRL神经垂体激素来源与运输神经垂体激素由下丘脑视上核和室旁核的神经元合成,经轴浆运输至神经垂体储存,接受神经信号后释放入血这种神经内分泌转换是下丘脑直接控制激素分泌的特殊方式抗利尿激素ADH/AVP主要作用是增加肾集合管对水的重吸收,浓缩尿液,减少水分排出血浆渗透压升高时ADH分泌增加,大量饮水后分泌减少在高浓度时还具有升压作用,因此又称血管升压素ADH催产素OT促进子宫平滑肌收缩和乳腺肌上皮细胞收缩,在分娩和哺乳过程中发挥关键作用近年研究发现,催产素还参与社会情感行为调节,如信任感、亲密关系形成等分泌调控机制渗透压感受器和容量感受器是分泌的主要调节因素神经和心理因素可调节两种激素的ADH释放,如宝宝哭声可刺激产妇催产素分泌,精神紧张可增加分泌ADH甲状腺结构与功能2主要腺体结构甲状腺由左右两叶和连接两叶的峡部组成,位于喉部前方和气管两侧数百万滤泡数量甲状腺由数百万个滤泡组成,滤泡内充满胶状物质胶体,储存甲状腺激素前体种2功能细胞类型滤泡细胞合成和,副滤泡细胞细胞分泌降钙素,参与钙代谢调节T3T4C70-80μg每日碘需求量甲状腺激素合成必需微量元素碘,摄入不足会导致甲状腺肿大甲状腺激素合成与分泌转运与转换调控机制甲状腺滤泡细胞摄取血液中的碘化物,血液中的甲状腺激素与运载蛋白结甲状腺激素的合成与分泌主要受下丘脑99%-在甲状腺过氧化物酶作用下氧化合,主要是甲状腺素结合球蛋白垂体甲状腺轴调控下丘脑分泌TPO TBG-TRH→为活性碘活性碘与酪氨酸残基结合形只有少量游离激素具有生物活性是刺激垂体分泌促进甲状腺合成释T4TSH→成单碘酪氨酸和二碘酪氨酸,主要分泌形式,但活性较弱,在外周组放对下丘脑和垂体产生MIT DITT3/T4→T3/T4进一步偶联形成和织中脱碘转化为活性更强的负反馈抑制T3T4T3合成的激素与甲状腺球蛋白结合,储存这种严密的反馈调节确保了血液中甲状在滤泡腔内在刺激下,胶体被吞脱碘酶催化转变为活性,脱腺激素水平的相对稳定同时,寒冷、TSH5-T4T35-噬入细胞,激素从球蛋白上水解释放,碘酶催化转变为无活性的反向妊娠等生理状态也会影响甲状腺功能,T4分泌入血,这种外周转换是调节甲状腺以适应机体需求变化T3rT3激素活性的重要机制甲状腺激素生理功能提高代谢率促进神经系统发育甲状腺激素能显著提高基础代谢率,增加氧气消耗和甲状腺激素对中枢神经系统发育至关重要,特别是在胎儿期和30-40%热量产生它通过增加⁺⁺酶活性,促进消幼儿期它促进神经元分化、轴突髓鞘形成和突触发育,对大Na/K-ATP ATP耗,并增强线粒体呼吸链功能,提高能量代谢效率脑皮层层状结构形成起关键作用骨骼生长发育心血管系统作用协同生长激素促进骨骼线性生长,骨骼成熟和骨龄进展需要适增强心肌收缩力,提高心率和心排血量,增加血液循环这些量甲状腺激素儿童期甲状腺功能减退会导致骨骼发育迟缓,作用部分通过增强交感神经系统活性实现,与儿茶酚胺协同作成年后身材矮小用,提高受体敏感性β甲状腺疾病甲状腺功能亢进症甲状腺功能减退症甲状腺炎与甲状腺肿临床表现基础代谢率增高、食欲亢进临床表现基础代谢率降低、畏寒、体桥本甲状腺炎是最常见的自身免疫性甲但体重下降、多汗、心动过速、眼球突重增加、疲乏嗜睡、心率减慢、皮肤干状腺疾病,免疫系统攻击甲状腺组织,出、情绪不稳、手颤常见原因包括格燥、脱发、记忆力减退可由自身免疫早期可表现为一过性甲亢,后期发展为雷夫斯病(自身免疫性)、甲状腺腺瘤性甲状腺炎、手术放疗后甲状腺组织破永久性甲减/和甲状腺炎坏或先天性甲状腺发育不全导致地方性甲状腺肿主要由碘缺乏导致,诊断依据血清甲状腺激素水平增高、成人甲减通常通过左旋甲状腺素终身替长期升高刺激甲状腺增生肥大在TSH降低,可通过抗甲状腺药物(如甲代治疗儿童期甲减若不及时治疗,可碘缺乏地区,适当补充碘(如食用碘盐)TSH巯咪唑)、放射性碘治疗或手术治疗导致克汀病,表现为智力发育障碍和身可有效预防单纯性甲状腺肿通常不影材矮小响甲状腺功能甲状旁腺与钙稳态骨骼作用肾脏作用肠道作用血钙平衡促进破骨细胞活性,增加骨促进肾小管钙重吸收,抑制通过活化维生素间接促进肠钙血钙降低分泌增加血钙PTH PTHD→PTH→吸收,释放钙磷入血磷重吸收,增加维生素活化吸收升高分泌减少D→PTH甲状旁腺位于甲状腺后方,主细胞分泌甲状旁腺激素,是钙稳态调节的主要激素血钙水平降低是分泌的最强刺激降钙素由甲状腺细PTH PTHC胞分泌,在血钙升高时分泌增加,主要抑制破骨细胞活性,降低血钙,与形成拮抗平衡PTH钙磷代谢调控维生素活化D3与降钙素平衡PTH皮肤中脱氢胆固醇在紫外线照射下转化为7-2低钙血症刺激分泌,促进骨钙释放、PTH PTH维生素,肝脏羟基化为,肾D325-OH-D3肾钙重吸收和维生素活化;高钙血症刺激D脏进一步羟基化为(活性1,25-OH2-D3降钙素分泌,降钙素抑制骨钙释放形式)钙代谢紊乱肠道吸收低钙血症可引起神经肌肉兴奋性增高,表现活性维生素显著促进肠道钙吸收,通过增D3为手足抽搐、口周麻木;高钙血症则导致肌3加钙结合蛋白和钙通道calbindin TRPV6无力、心律不齐、肾结石等症状表达,促进肠上皮细胞钙转运胰腺内分泌功能胰岛素(细胞)β占胰岛细胞,分泌胰岛素降低血糖160-80%胰高血糖素(细胞)α2占胰岛细胞,分泌胰高血糖素升高血糖15-20%生长抑素(细胞)δ3占胰岛细胞,分泌生长抑素调节其他激素5-10%胰多肽(细胞)PP4占胰岛细胞左右,分泌胰多肽影响消化功能1%朗格汉斯岛是散布在胰腺腺泡组织中的内分泌细胞团,成人胰腺约有万个胰岛胰岛中不同类型细胞分布有规律,细胞位于中央,100-200β细胞分布于周边胰岛细胞通过旁分泌作用相互调节,如生长抑素可抑制胰岛素和胰高血糖素的释放,形成胰岛内的微环境调控网络α胰岛素作用机制受体结合与自磷酸化胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合,激活受体内在的酪氨酸激酶活性,引起受体亚基自磷酸化β蛋白磷酸化IRS磷酸化的受体进一步催化胰岛素受体底物蛋白磷酸化,提供等IRS PI3K下游信号分子的结合位点通路激活PI3K-PKB磷脂酰肌醇激酶被招募并活化,催化转变为,进而-3-PI3K PIP2PIP3激活蛋白激酶BPKB/Akt转位与代谢效应GLUT4通过一系列底物磷酸化,促进葡萄糖转运体从胞内囊泡转PKB4GLUT4位至细胞膜,增加葡萄糖摄取;同时激活糖原合成酶和抑制糖原磷酸化酶,促进糖原合成胰高血糖素作用机制受体结合腺苷酸环化酶活化胰高血糖素与肝细胞膜上的蛋白偶联活化的蛋白刺激腺苷酸环化酶活性,G Gs受体结合,主要是型蛋白催化转化为Gs G2ATP cAMP代谢酶调控通路激活PKA通过磷酸化修饰多种代谢酶和转录PKA与蛋白激酶调节亚基结cAMP APKA因子,促进糖原分解和糖异生,抑制糖3合,释放催化亚基,活化PKA酵解,最终导致血糖升高血糖调节机制糖尿病病理生理学型糖尿病1自身免疫性疾病,细胞介导的对胰岛细胞的破坏导致胰岛素绝对缺乏通常起病急,多见于儿童和青Tβ少年,患者完全依赖外源性胰岛素维持生命遗传因素和环境因素(如病毒感染)共同参与发病型糖尿病2特征为胰岛素抵抗和细胞功能进行性衰退初期细胞代偿性增加胰岛素分泌,随病程进展出现相对和ββ绝对的胰岛素不足多与肥胖、缺乏运动相关,有明显家族聚集性发病呈渐进性,多见于中老年人并发症机制高血糖通过多元醇途径活化、蛋白激酶活化、糖基化终产物形成和己糖胺途径增强等机制,导致C AGEs微血管并发症(视网膜病变、肾病、神经病变)和大血管并发症(冠心病、脑卒中、外周血管病)诊断与筛查糖尿病诊断标准空腹血糖,或随机血糖伴典型症状,或糖耐量试验小≥
7.0mmol/L≥
11.1mmol/L2时血糖,或糖化血红蛋白糖尿病前期状态包括空腹血糖受损和糖≥
11.1mmol/L HbA1c≥
6.5%IFG耐量受损IGT肾上腺皮质激素解剖与分泌分区糖皮质激素盐皮质激素与性腺皮质激素肾上腺皮质分为三个区域,从外到内依皮质醇是主要的糖皮质激素,在应激反醛固酮是主要的盐皮质激素,由肾素血-次为球状带(分泌盐皮质激素)、束应和代谢调节中发挥重要作用它促进管紧张素系统和血钾浓度调控,主要作状带(分泌糖皮质激素)和网状带(分糖异生,分解蛋白质和脂肪,提供糖异用于肾远曲小管和集合管,促进钠离子泌性腺皮质激素)这种结构与功能的生底物,维持血糖水平;同时具有抗炎重吸收和钾、氢离子排泄,调节体液和分区对应反映了激素合成的专一性和免疫抑制作用,是临床上重要的治疗电解质平衡药物所有皮质激素都属于类固醇激素,由胆脱氢表雄酮是主要的性腺皮质激DHEA固醇经一系列酶催化的反应合成皮质皮质醇分泌受下丘脑垂体肾上腺轴控素,具有弱雄激素活性,是外周组织雌--醇、醛固酮和性腺皮质激素的合成途径制,具有明显的昼夜节律,清晨血浓度激素和雄激素合成的前体在女性中,在胆固醇转化为孕酮后发生分支达到高峰皮质醇通过与糖皮质激素受肾上腺分泌的是雄激素的主要来DHEA体结合,调控靶基因表达实现其生物学源效应皮质醇生理功能糖代谢蛋白质代谢脂肪代谢促进糖异生,增加肝糖原合成,促进蛋白质分解,抑制蛋白质促进脂肪分解,增加游离脂肪抑制外周组织葡萄糖利用皮合成,导致负氮平衡在肌肉、酸释放,同时引起脂肪重分布,质醇通过上调糖异生关键酶淋巴组织和结缔组织中尤为明集中于面部、颈背部和腹部,(如磷酸烯醇丙酮酸羧激酶)显,长期高皮质醇水平可导致导致向心性肥胖高皮质醇使基因表达,提高葡萄糖生成速肌肉萎缩、皮肤变薄和伤口愈外周脂肪组织减少而内脏脂肪率,维持血糖水平,特别是在合延迟释放的氨基酸为糖异增加,改变体脂分布模式禁食和应激状态下生提供底物抗炎与免疫功能抑制炎症反应,减少炎症介质的合成和释放;抑制免疫功能,减少淋巴细胞活性和抗体产T生皮质醇通过抑制磷脂酶活性,减少花生四烯酸代A2谢产物生成,从而抑制前列腺素等炎症介质的合成醛固酮作用机制与细胞内受体结合醛固酮穿过细胞膜,与肾远曲小管和集合管主细胞中的矿物皮质激素受体结合MR这种结合导致受体构象变化,从热休克蛋白复合物中释放,并形成二聚体转录调控活化的醛固酮受体复合物进入细胞核,与上的激素反应元件结合,-DNA HRE招募转录辅因子,调控基因表达关键靶基因包括上皮钠通道、ENaC⁺⁺酶等Na/K-ATP离子通道和转运体调控醛固酮增加在顶端膜表达和开放概率,增强钠离子重吸收;同时增加基ENaC底外侧膜⁺⁺酶活性,将钠离子泵出细胞,钾离子泵入细胞钠Na/K-ATP重吸收创造的电化学梯度促进钾、氢离子分泌水盐平衡与血压调节通过促进钠离子重吸收,增加体液容量,提高血压;通过促进钾离子排泄,降低血钾水平醛固酮作用受肾素血管紧张素系统调控,形成重要的血-压调节环路肾上腺疾病柯兴综合征由皮质醇过多引起,可能由肾上腺肿瘤、垂体瘤或异位综合征导致临床表现包ACTH ACTH括满月脸、水牛背、向心性肥胖、紫纹、高血压、高血糖、骨质疏松等诊断基于皮质醇昼夜节律消失、地塞米松抑制试验阳性等阿狄森病由肾上腺皮质功能不全导致的皮质醇和醛固酮缺乏,多由自身免疫性破坏引起表现为全身乏力、低血压、体重减轻、色素沉着、低血糖、低钠高钾等应激状态下可诱发急性肾上腺危象,需紧急激素替代治疗醛固酮增多症由醛固酮分泌过多导致,原发性多由肾上腺腺瘤引起康氏综合征,继发性多由肾素增高所致特征性表现为顽固性高血压、低钾血症和代谢性碱中毒确诊靠立位血醛固酮肾素活性比值/增高先天性肾上腺皮质增生常见的是羟化酶缺陷,阻断皮质醇合成,导致升高和肾上腺增生,同时雄激素前21-ACTH体积累严重者出现盐丢失,女婴可表现男性化新生儿筛查可早期发现,需终身激素替代治疗肾上腺髓质激素肾上腺素生理作用25-30%心输出量增加通过受体增加心率和心肌收缩力,提高心脏输出量β1200-300%支气管扩张通过受体松弛支气管平滑肌,显著增大气道直径β230-40%血糖升高通过受体促进肝糖原分解,升高血糖水平β25-15%基础代谢增加促进热生成和氧耗,增加能量消耗肾上腺素通过作用于不同组织的和肾上腺素受体发挥多种生理效应受体主要介导血管收缩,受体介导心脏兴奋,受体介导血αβα1β1β2管舒张、支气管扩张和代谢作用在应激状态下,肾上腺素重新分配血流,优先保证心、脑和骨骼肌等重要器官的血液供应,同时提高血糖水平,为战斗或逃跑反应提供能量性激素雄激素合成与调控代谢与转运生理功能睾酮是主要的雄激素,约由睾丸间血液中约的睾酮与血浆蛋白结合,睾酮通过雄激素受体调控基因表达,促95%98%质细胞(莱迪希细胞)合成分泌,来主要是性激素结合球蛋白和白蛋进男性第二性征发育,包括声音低沉、5%SHBG自肾上腺皮质合成以胆固醇为原料,白只有游离的睾酮具有生物活性,能胡须生长、男性型体毛分布、皮脂腺活经多步酶促反应形成生物合成受下丘进入靶细胞发挥作用在部分靶组织中,跃等在青春期,睾酮促进骨骼生长和脑垂体性腺轴调控下丘脑睾酮被还原酶转化为更强效的二氢肌肉发育,骨密度增加--GnRH→5α-垂体睾丸睾酮睾酮LH→DHT睾酮对生殖系统尤为重要,维持睾丸功睾酮通过负反馈抑制下丘脑和垂体,降睾酮在肝脏代谢,主要通过结合葡萄糖能,促进精子生成和附性腺分泌此外,低和分泌,形成自我调节环路醛酸和硫酸盐形成水溶性结合物,经肾睾酮影响大脑的性分化,塑造男性行为GnRH LH睾酮分泌具有节律性,通常清晨浓度最脏排出部分睾酮可在外周组织中芳香模式,增强攻击性和性欲,影响认知功高,傍晚最低化为雌二醇能性激素雌激素与孕激素雌激素以雌二醇为主,主要由卵巢颗粒细胞合成,少量来自肾上腺皮质和脂肪组织雌激素促进女性第二性征发育,包括乳房发育、女性型脂肪分布、子宫内膜周期性变化等此外,雌激素调节骨代谢,抑制破骨细胞活性,维持骨密度,防止骨质疏松孕酮主要由黄体分泌,在妊娠期由胎盘合成孕酮维持妊娠,抑制子宫收缩;同时促进乳腺发育,为泌乳做准备在月经周期中,孕酮使子宫内膜进入分泌期,为受精卵着床创造条件雌激素和孕酮通过下丘脑垂体卵巢轴精确调控,维持正常月经周期--月经周期内分泌调节妊娠期激素变化产后激素剧变分娩过程激素变化分娩后胎盘排出,雌激素和孕酮水平胎盘激素接管接近足月时,胎儿垂体肾上腺轴成迅速下降,垂体催乳素分泌增加,刺-早期妊娠维持妊娠周后,胎盘逐渐接管激素合熟,分泌皮质醇,降低孕酮合成,同激乳汁生成母婴接触和婴儿吸吮乳12受精卵着床后,滋养层细胞分泌人绒成,成为妊娠中后期雌激素和孕酮的时增加雌激素生成,改变雌孕比例头释放催产素,促进乳汁排出这一毛膜促性腺激素hCG,维持黄体功主要来源胎盘雌三醇E3是妊娠特子宫肌层前列腺素和催产素受体增加,系列激素变化适应产后母体生理需求,能hCG与LH结构相似,但半衰期有的雌激素,需要胎儿肝脏和肾上腺对收缩信号敏感性增强分娩过程中支持哺乳和子宫复旧更长,能持续刺激黄体分泌孕酮和雌参与合成,是胎儿健康的重要指标催产素脉冲式释放,促进子宫有效收激素,防止月经来潮,维持早期妊娠胎盘激素水平随妊娠进展持续升高缩达峰值约在妊娠周,是早hCG8-10孕检测的重要指标骨骼生长与激素调控生长激素与轴甲状腺激素与性激素钙磷代谢调控激素IGF-1生长激素通过直接和间接途径促进甲状腺激素对骨骼成熟和发育至关重要,维生素活性形式促GH D1,25-OH2-D3骨骼生长直接作用于骨骼生长板的前主要通过促进骨龄进展,在软骨细胞终进肠钙吸收,为骨矿化提供必要钙源体软骨细胞,促进分裂;更重要的是间末分化和矿化过程中发挥关键作用甲甲状旁腺激素脉冲分泌促进骨形PTH接通过刺激肝脏和局部骨组织产生胰岛状腺功能减退导致骨骼发育迟缓和身材成,持续高水平则促进骨吸收降钙素素样生长因子,促进软骨细矮小抑制破骨细胞活性,减少骨吸收-1IGF-1胞增殖和分化性激素在青春期骨骼生长突增中起核心这些激素共同维持血钙磷水平稳定,同分泌呈脉冲式,受下丘脑生长激素释作用雌激素和雄激素都促进骨骼线性时保证骨骼正常矿化生长期缺乏维生GH放激素和生长抑素调控生长,同时促进骨骺闭合,终止生长素可导致佝偻病,成人缺乏则引起骨软GHRH GHIHD睡眠、运动和低血糖可刺激分泌增加雌激素在女性和男性骨成熟中均起关键化症儿茶酚胺类激素和糖皮质激素在GH缺乏导致侏儒症,过量则导致巨人症作用,雄激素则额外促进骨密度和肌肉应激状态下可影响骨代谢,长期高皮质GH或肢端肥大症发育醇导致骨质疏松脂肪组织作为内分泌器官瘦素由脂肪组织分泌,血浆浓度与体脂量成正比通过作用于下丘脑促进饱腹感,抑制食欲;同时增加能量消耗,提高交感神经活性瘦素抵抗是肥胖的重要机制,表现为高瘦素水平但信号通路反应减弱脂联素与体脂量成负相关,在肥胖和型糖尿病患者中水平降低增加胰岛素敏感性,促进葡萄糖摄2取和脂肪酸氧化;具有抗炎、抗动脉粥样硬化作用是连接脂肪组织和胰岛素抵抗的重要分子抵抗素主要由免疫细胞分泌,促进胰岛素抵抗和炎症反应抵抗素通过抑制和激活通AMPK NF-κB路,干扰胰岛素信号转导在肥胖相关炎症和胰岛素抵抗发展中发挥重要作用炎症因子肥胖时脂肪组织分泌、等前炎症因子增加,形成慢性低度炎症状态这些炎症因TNF-αIL-6子干扰胰岛素信号转导,促进胰岛素抵抗发展;同时影响血管内皮功能,加速动脉粥样硬化进程胃肠道内分泌功能胃分泌调节胰腺外分泌调节胃泌素细胞分泌胃泌素,刺激壁细胞分泌十二指肠细胞分泌促胰液素,刺激胰腺分G S胃酸和主细胞分泌胃蛋白酶原;促胃液素释1泌碳酸氢盐中和胃酸;细胞分泌胆囊收缩素I放因子细胞分泌组胺,增强胃酸分泌;,促进胰腺分泌消化酶、胆囊收缩和ECL CCK生长抑素细胞抑制胃酸分泌胆汁排放D肠促胰岛激素食欲调节激素葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽由细胞GIP K饥饿素由胃分泌,刺激食欲;和等PYY CCK分泌;胰升糖素样肽由细胞分-1GLP-1L多种肠激素具有抑制食欲作用;肠道微生物43泌;两者协同促进胰岛素分泌,形成肠促胰群通过影响肠激素分泌间接调控能量平衡岛效应褪黑激素与生物节律合成与调控褪黑激素由松果体合成分泌,以色氨酸为原料,经多步酶促反应转化为褪黑激素视网膜感光细胞捕获光信号,经视交叉上核传导至松果体,抑制褪黑激素合成分泌规律褪黑激素分泌具有明显昼夜节律,黑暗环境促进分泌,光照抑制分泌正常人血浆褪黑激素浓度在夜间显著升高,凌晨点达到峰值,白天维持低水平2-4生理功能作为黑暗激素,褪黑激素是体内生物钟的重要调节器,同步内源性节律与外界光照周期调节睡眠周期,促进入睡,改善睡眠质量;参与季节性生理调节;具有抗氧化作用临床应用用于时差综合征(倒时差)和轮班工作调整;治疗失眠,特别是老年人和节律紊乱相关失眠;季节性情感障碍()辅助治疗;探索在神经保护和抗衰老方面的应用SAD激素与应激反应警觉期交感神经肾上腺髓质系统快速激活,释放肾上腺素和去甲肾上腺素-抵抗期下丘脑垂体肾上腺皮质轴激活,皮质醇水平持续升高--适应期激素水平调整到新平衡,身体适应慢性应激耗竭期长期应激导致调节系统功能紊乱,内分泌免疫功能损害面对应激源,机体首先激活交感神经系统,释放儿茶酚胺,引发战斗或逃跑反应,包括心率加快、血压升高、瞳孔扩大等随后,下丘脑释放垂体分泌CRH→肾上腺皮质分泌皮质醇,调节代谢以应对长期应激皮质醇促进糖异生提供能量,同时抑制非必要系统活动以节约资源ACTH→长期慢性应激可导致皮质醇持续升高,产生中枢神经系统、免疫系统和代谢异常,增加抑郁症、心血管疾病和代谢综合征风险应激反应的激素变化是连接心理社会因素与身体健康的重要桥梁内分泌调节的反馈机制负反馈调节正反馈调节神经内分泌整合负反馈是内分泌系统最常见的调节机制,正反馈是产物促进自身合成的过程,在神经系统和内分泌系统紧密协作,共同通过产物抑制其合成过程,维持激素水内分泌系统中相对罕见,通常用于放大调节机体功能神经信号可直接影响内平稳定典型例子是下丘脑垂体靶腺某些快速生理事件的信号排卵前雌激分泌腺激素分泌,如交感神经刺激肾上--轴靶腺分泌的激素通过抑制上级中枢,素对垂体的正反馈和分娩过程中催产腺髓质分泌肾上腺素;激素也可影响神LH减少促激素分泌,从而抑制自身合成素的正反馈是两个经典例子经系统活动,如性激素对下丘脑和边缘系统的调节排卵前,高水平雌激素不再抑制而是促例如,甲状腺激素升高抑制和进垂体分泌,形成峰值触发排卵;前馈调节是一种预期性调控,在刺激到TRH TSHLH LH分泌;皮质醇升高抑制和分分娩时,子宫收缩刺激催产素分泌,催来前就开始激素反应,如进食前胰岛素CRH ACTH泌这种调节确保激素维持在适宜范围产素进一步增强子宫收缩,形成正反馈分泌增加反馈调节失调与多种内分泌内,是内环境稳态的基础环路疾病相关,如垂体腺瘤产生的激素可能不受正常负反馈抑制激素敏感性调节受体上调与下调激素长期缺乏导致靶细胞受体数量增加上调,增强对激素的敏感性;激素持续过多则引起受体数量减少下调,降低敏感性这种受体密度调节是靶细胞适应激素环境变化的重要机制,有助于维持细胞对激素的适当反应受体脱敏与再敏化受体脱敏是激素持续存在时靶细胞对激素反应性降低的现象,常见于蛋白偶联受体机制包括受体磷酸G化、抑制蛋白结合、受体内吞等脱敏受体可通过去磷酸化和重新回到细胞膜表面实现再敏化,恢复β-对激素的反应性受体多态性基因多态性导致的受体结构变异可影响激素敏感性,造成个体差异例如,雄激素受体重复序列长CAG度与雄激素敏感性负相关;肾上腺素受体多态性与肥胖和代谢综合征风险相关这些变异β3Trp64Arg可能解释相同激素水平下个体反应差异年龄与生理状态影响年龄相关变化显著影响激素敏感性,如老年人对胰岛素敏感性降低;特殊生理状态如妊娠期对激素敏感性有特异性调整,如妊娠晚期对胰岛素敏感性降低这些变化与受体表达、信号转导效率和靶细胞内环境变化有关内分泌疾病诊断方法基础激素测定动态功能试验影像学检查通过免疫测定、质谱等方法刺激试验通过给予促激素计算机断层扫描空间CT测量静态激素水平,评估基或其他刺激因子,评估内分分辨率高,适合肾上腺等小础内分泌状态部分激素需泌腺储备功能,如胰岛素耐器官检查;磁共振成像考虑昼夜节律(如皮质醇)量试验评估分泌;抑制组织对比度佳,适GH MRI或周期性变化(如性激素),试验通过给予负反馈因子,合垂体等软组织检查;核素采集标本时应注意时间评估调控轴抑制功能,如地扫描功能成像,评估特定塞米松抑制试验组织活性,如甲状腺碘摄取率分子生物学技术基因突变检测鉴定遗传性内分泌疾病,如多发性内分泌腺瘤病;受体基因多态性分析评估激素敏感性个体差异;基因表达谱分析内分泌肿瘤类型和治疗反应预测内分泌疾病治疗原则激素替代治疗适用于激素缺乏状态,如甲减使用左旋甲状腺素激素抑制治疗2适用于激素过多状态,如甲亢使用抗甲状腺药物靶向药物治疗作用于特定调控环节,如受体激动剂GLP-1外科手术治疗适用于内分泌肿瘤,如甲状腺切除术个体化治疗策略5根据患者特点定制最优方案内分泌干扰物定义与种类作用机制健康影响与预防内分泌干扰物是一类能干扰激素可通过多种机制干扰内分泌系统暴露与多种健康问题相关生殖发EDCs EDCsEDCs合成、分泌、转运、结合、作用或清除直接与激素受体结合,产生激动或拮抗育异常,如精子质量下降、青春期提前;的外源性物质,可模拟或拮抗内源性激作用;影响激素合成或代谢酶活性,改代谢紊乱,如肥胖、糖尿病风险增加;素作用,干扰正常内分泌功能常见变激素水平;干扰激素转运蛋白功能,神经发育影响,如注意力和认知功能障包括双酚、邻苯二甲酸酯、影响激素生物利用度;改变基因表达和碍;激素依赖性癌症风险增加,如乳腺EDCs ABPA多氯联苯、二噁英、有机氯农药表观遗传调控,产生长期或跨代效应癌、前列腺癌PCBs等预防暴露的策略包括选择无EDCs BPA这些物质广泛存在于塑料制品、食品包的特点包括低剂量效应、非单调剂塑料制品;减少使用含邻苯二甲酸酯的EDCs装、农药、化妆品、工业废料等日常接量反应关系、混合物效应和暴露时机敏个人护理产品;购买有机食品减少农药触的环境中,通过食物链富集,对人体感性,使其健康风险评估复杂化摄入;避免使用含有机氯化合物的产品;产生长期影响支持相关法规完善,限制在消费品EDCs中的使用激素与行为性激素与性行为睾酮增强性欲和求偶行为;雌激素影响性接受性周期变化皮质醇与应激行为调节焦虑、警觉性和应对策略;影响记忆形成与提取催产素与社会行为促进亲社会行为、信任感和亲密关系;增强母婴依恋血清素与情绪调节情绪状态,与抑郁、焦虑相关;受内分泌因素调控激素通过作用于大脑特定区域影响行为和情绪状态大脑含有丰富的激素受体,尤其在边缘系统、下丘脑和前额叶皮质胎儿期性激素对大脑性二态性分化有决定性影响,形成性别特异的大脑结构和行为倾向激素水平波动与情绪变化密切相关,如经前期综合征与雌激素、孕酮波动相关;产后抑郁与激素急剧下降有关激素还影响学习记忆过程,适度应激时皮质醇增强记忆形成,但长期高水平损害海马记忆功能内分泌系统与神经系统的复杂互动构成行为神经内分泌学的研究基础激素研究新进展近年来激素研究取得多项突破性进展核受体辅调节因子研究揭示了激素信号转导的精细调控机制,特定辅调节因子可选择性调控靶基因亚群,为开发选择性激素调节剂提供基础先进检测技术使激素脉冲分泌研究更加深入,揭示了脉冲频率和幅度编码不同生理信息的机制表观遗传学研究表明激素可通过甲基化、组蛋白修饰等机制产生长期甚至跨代效应非传统靶组织研究发现许多经典内分泌腺外组织DNA也对激素敏感并可能参与内分泌调控这些研究为精准医疗提供了新思路,如基于受体亚型和基因多态性的个体化治疗策略,提高治疗效果并减少副作用常见竞赛题型分析I常见竞赛题型分析II激素相互作用分析病例分析与诊断推理高级计算与数据解读竞赛中常见激素交叉调控题型,考察对复病例分析题给出临床表现和实验室数据,高级计算题可能涉及激素代谢动力学、清杂激素网络的理解如糖皮质激素与胰岛要求推断内分泌疾病类型并解释病理生理除率计算或剂量效应关系分析处理此类-素的拮抗作用、生长激素与甲状腺素的协机制解题关键是将症状与激素失衡联系,题目需结合生理学知识和数学模型,理解同作用等解答此类题目要注意激素间直理解靶器官反应如低钙高磷、低可激素半衰期、分布容积等参数含义,分析PTH接与间接相互作用,识别共同调控通路诊断为甲状旁腺功能减退动态平衡状态下的激素调控生物奥赛高频考点下丘脑垂体靶腺轴--糖代谢与胰岛素调节涵盖三大轴的调控机制,激素级联放大,反馈调节原理,以及轴功能异常导致的包括胰岛素与胰高血糖素的拮抗作用,疾病胰岛素信号通路分子机制,血糖稳态维1持,以及糖尿病的病理生理学激素作用分子途径重点考察水溶性激素与脂溶性激素的作用机制差异,第二信使系统,受体类型3与信号转导生物膜转运与信号转导反馈调节机制包括激素受体结构与功能,蛋白偶联G受体信号通路,激素影响的离子通道与负反馈与正反馈原理,多层次调控,激转运体素脉冲分泌的生理意义,以及反馈失调导致的疾病实验技能与方法1定量检测基因表达2测定激素水平免疫组化定位激素受体PCR ELISA用于测定激素调控下的靶基因表达酶联免疫吸附测定是测量血液或其利用标记抗体检测组织切片中激素变化,评估转录水平调控实时荧他体液中激素浓度的常用方法基受体的分布和表达强度,评估靶组光定量可准确测定相于抗原抗体特异性结合原理,通织对激素的敏感性荧光免疫组化PCR mRNA-对丰度,揭示激素对基因表达的影过标准曲线计算样本中激素含量,可实现多重标记,观察不同受体的响模式和时间动态具有高灵敏度和特异性共表达模式分析信号通路5细胞培养技术Western blot检测激素诱导的蛋白质表达和翻译后修饰(如磷酸化),体外培养细胞系是研究激素作用机制的重要工具,可控制阐明激素信号转导机制磷酸化特异性抗体可追踪激素激激素暴露条件,观察细胞响应基因编辑技术如活的信号分子变化可用于构建受体敲除细胞株,验证特定通CRISPR-Cas9路复习策略与备考建议知识体系构建按系统器官细胞分子的层次构建知识框架,理解激素作用的整体性和各层次联→→→系先掌握内分泌系统整体功能,再深入理解具体激素作用机制,最后到分子信号通路细节重点难点突破针对下丘脑垂体靶腺轴、激素受体与信号转导、反馈调节等高频考点重点攻克理--解激素间的协同与拮抗作用,掌握内分泌病理生理学,将正常功能与异常状态联系起来加深理解真题训练与解析系统做历年生物奥赛内分泌相关题目,分析命题思路和解题方法建议按主题分类练习,如激素调控机制题、实验设计题、数据分析题等,总结各类题型的解题策略和技巧答题技巧提升训练科学推理能力,学会从现象推断机制,从数据读取信息掌握图表分析方法,理解激素水平动态变化曲线注意区分相关性和因果关系,避免过度解读实验数据的常见错误总结与展望内分泌系统整体调控网络形成完整的激素相互作用网络认知,理解系统协同调控原理系统间的协同作用掌握内分泌系统与神经、免疫和循环系统的信息交流与整合新兴研究热点关注内分泌领域前沿进展,如表观遗传学、非编码调控等RNA生物竞赛解题思路培养系统性思维,从分子到整体贯通理解内分泌调控医学应用前景认识激素研究在内分泌疾病诊治和个体化医疗中的价值通过本课程的学习,我们系统回顾了内分泌系统的基础知识和最新研究进展,从分子、细胞到整体水平构建了完整的知识体系内分泌系统作为体内化学信息传递网络,通过激素这一特殊信使分子,精密调控着机体众多生理过程内分泌学是一门快速发展的学科,未来研究将更加关注激素调控的精细机制、系统间的协同作用以及表观遗传调控等方向对于生物竞赛备考,应着重培养多层次整合的系统思维和实验分析能力,灵活应用所学知识解决复杂问题内分泌学知识不仅对竞赛至关重要,也是理解生命科学和医学应用的基础。
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