一、激素發(fā)展歷史
1853年,法國的巴納德研究了各種動物的胃液后,發(fā)現(xiàn)了肝臟具有多種不可思議的功能。貝爾納認(rèn)為含有一種物質(zhì)來完成這種功能。可是他沒有研究出這種物質(zhì),實(shí)際上那就是激素。
1880年,德國的奧斯特瓦爾德從甲狀腺中提出大量含有碘的物質(zhì),并確認(rèn)這就是調(diào)節(jié)甲狀腺功能的物質(zhì)。后來才知道這也是一種激素。
1889年,巴納德的學(xué)生西夸德發(fā)現(xiàn)了另一種激素的功能。他認(rèn)為動物的睪丸中一定含有活躍身體功能的物質(zhì),但一直未能找到。
1901年,在美國從事研究工作的日本人高峰讓吉從牛的副腎中提取出調(diào)節(jié)血壓的物質(zhì),并做成晶體,起名為腎上腺素,這是世界上提取出的第一種激素晶體。
1902年,英國生理學(xué)家斯塔林和貝利斯經(jīng)過長期的觀察研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)食物進(jìn)入小腸時,由于食物在腸壁磨擦,小腸粘膜就會分泌出一種數(shù)量極少的物質(zhì)進(jìn)入血液,流送到胰腺,胰腺接到后就立刻分泌出胰液來。他們將這種物質(zhì)提取出來,注入哺乳動物的血液中,發(fā)現(xiàn)即使動物不吃東西,也會立刻分泌出胰液來,于是他們給這種物質(zhì)起名為“促胰液素”。
后來斯塔林和貝利斯給上述這類數(shù)量極少但有生理作用,可激起生物體內(nèi)器官反應(yīng)的物質(zhì)起名為“激素”(荷爾蒙)。
自從出現(xiàn)激素一詞后,新的激素又不斷地被發(fā)現(xiàn),人們對激素的認(rèn)識還在不斷地加深、擴(kuò)大。
二、激素的產(chǎn)生作用機(jī)制
激素的作用機(jī)制是通過與細(xì)胞膜上或細(xì)胞質(zhì)中的專一性受體蛋白結(jié)合而將信息傳入細(xì)胞,引起細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列相應(yīng)的連鎖變化,最后表達(dá)出激素的生理效應(yīng)。激素的生理作用主要是:通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)、糖和脂肪等物質(zhì)的代謝與水鹽代謝,維持代謝的平衡,為生理活動提供能量;促進(jìn)細(xì)胞的分裂與分化,確保各組織、器官的正常生長、發(fā)育及成熟,并影響衰老過程;影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及其活動;促進(jìn)生殖器官的發(fā)育與成熟,調(diào)節(jié)生殖過程;與神經(jīng)系統(tǒng)密切配合,使機(jī)體能更好地適應(yīng)環(huán)境變化。研究激素不僅可了解某些激素對動物和人體的生長、發(fā)育、生殖的影響及致病的機(jī)理,還可利用測定激素來診斷疾病。許多激素制劑及其人工合成的產(chǎn)物應(yīng)用于臨床治療及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。利用遺傳工程的方法使細(xì)菌生產(chǎn)某些激素,如生長激素、胰島素等已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),并已廣泛應(yīng)用于臨床上,成為治療糖尿病,侏儒癥等的良藥。
激素在人體內(nèi)的量雖然不多,但是對健康卻有很大的影響,缺乏或是過多引發(fā)各種疾病,例如:生長激素分泌過多就會引起巨人癥,分泌過少就會造成侏儒癥;而甲狀腺素分泌過多就會引發(fā)心悸、手汗等癥狀,分泌過少就易導(dǎo)致肥胖、嗜睡等;胰島素分泌不足就會導(dǎo)致糖尿病。許多激素制劑以及人工合成產(chǎn)物在醫(yī)學(xué)上及畜牧業(yè)中有重要用途。
三、激素的特點(diǎn)
1.高度專一性包括組織專一性和效應(yīng)專一性。前者指激素作用于特定的靶細(xì)胞、靶組織、靶器官。后者指激素有選擇地調(diào)節(jié)某一代謝過程的特定環(huán)節(jié)。例如,胰高血糖素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素都有升高血糖的作用,但胰高血糖素主要作用于肝細(xì)胞,通過促進(jìn)肝糖原分解和加強(qiáng)糖異生作用,直接向血液輸送葡萄糖;腎上腺素主要作用于骨骼肌細(xì)胞,促進(jìn)肌糖原分解,間接補(bǔ)充血糖;糖皮質(zhì)激素則主要通過刺激骨骼肌細(xì)胞,使蛋白質(zhì)和氨基酸分解,以及促進(jìn)肝細(xì)胞糖異生作用來補(bǔ)充血糖。激素的作用是從激素與受體結(jié)合開始的。靶細(xì)胞介導(dǎo)激素調(diào)節(jié)效應(yīng)的專一性激素結(jié)合蛋白,稱為激素受體。受體一般是糖蛋白,有些分布在靶細(xì)胞質(zhì)膜表面,稱為細(xì)胞表面受體;有些分布在細(xì)胞內(nèi)部,稱為細(xì)胞內(nèi)受體,如甲狀腺素受體。
2.極高的效率激素與受體有很高的親和力,因而激素可在極低濃度水平與受體結(jié)合,引起調(diào)節(jié)效應(yīng)。激素在血液中的濃度很低,一般蛋白質(zhì)激素的濃度為10-10-10-12mol/L,其他激素在10-6-10-9mol/L。而且激素是通過調(diào)節(jié)酶量與酶活發(fā)揮作用的,可以放大調(diào)節(jié)信號。激素效應(yīng)的強(qiáng)度與激素和受體的復(fù)合物數(shù)量有關(guān),所以保持適當(dāng)?shù)募に厮胶褪荏w數(shù)量是維持機(jī)體正常功能的必要條件。例如,胰島素分泌不足或胰島素受體缺乏,都可引起糖尿病。
3.多層次調(diào)控內(nèi)分泌的調(diào)控是多層次的。下丘腦是內(nèi)分泌系統(tǒng)的最高中樞,它通過分泌神經(jīng)激素,即各種釋放因子(RF)或釋放抑制因子(RIF)來支配垂體的激素分泌,垂體又通過釋放促激素控制甲狀腺、腎上腺皮質(zhì)、性腺、胰島等的激素分泌。相關(guān)層次間是施控與受控的關(guān)系,但受控者也可以通過反饋機(jī)制反作用于施控者。如下丘腦分泌促甲狀腺素釋放因子(TRF),刺激垂體前葉分泌促甲狀腺素(TSH),使甲狀腺分泌甲狀腺素。當(dāng)血液中甲狀腺素濃度升高到一定水平時,甲狀腺素也可反饋抑制TRF和TSH的分泌。激素的作用不是孤立的。內(nèi)分泌系統(tǒng)不僅有上下級之間控制與反饋的關(guān)系,在同一層次間往往是多種激素相互關(guān)聯(lián)地發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。激素之間的相互作用,有協(xié)同,也有拮抗。例如,在血糖調(diào)節(jié)中,胰高血糖素等使血糖升高,而胰島素則使血糖下降。他們之間相互作用,使血糖穩(wěn)定在正常水平。對某一生理過程實(shí)施正反調(diào)控的兩類激素,保持著某種平衡,一旦被打破,將導(dǎo)致內(nèi)分泌疾病。激素的合成與分泌是由神經(jīng)系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)控的。
四、長期口服激素的副作用
激素類藥物作為一種藥效迅速明顯但副作用同時也很嚴(yán)重的藥物,一直以來都是倍受爭議,一般醫(yī)院不到萬不得已是盡量避免使用該藥物的。
世界著名制藥公司默克公司日前公布了一項(xiàng)最新臨床研究結(jié)果:長期使用激素類藥物,可能減緩兒童的生長發(fā)育。 該項(xiàng)研究采用多中心、雙盲隨機(jī)、治療藥物和安慰劑對照平行分組試驗(yàn),觀察輕度兒童哮喘患者360人,歷時56周。臨床研究分倍氯米松 (激素類藥物)組、孟魯斯特鈉(非激素類藥物)組、安慰劑組三組進(jìn)行,56周后兒童身高增長速度按LS均值計(jì)算分別為4.86 cm /年、5.67 cm /年和5.64 cm /年。即服用倍氯米松組的兒童身高年平均增長4.86cm,服用孟魯斯特鈉組的兒童身高年平均增長5.67cm,服用安慰劑組的兒童身高年平均增長5.64cm。該項(xiàng)結(jié)果意味著使用激素的兒童,一年身高比正常兒童少增長了0.78~0.81 cm。
服用激素的注意事項(xiàng)
長期超生理劑量的服用,可出現(xiàn)向心性肥胖、滿月臉、紫紋、皮膚變薄、肌無力、肌肉萎縮、低血鉀、浮腫、惡心、嘔吐、高血壓、糖尿、痤瘡、多毛、感染、胰腺炎、傷口愈合不良、骨質(zhì)疏松、誘發(fā)或加重消化道潰瘍、兒童生長抑制、誘發(fā)精神癥狀等。眼部長期大量應(yīng)用,可引起血壓升高,導(dǎo)致視神經(jīng)損害、視野缺損、后囊膜下白內(nèi)障、繼發(fā)性真菌或病毒感染。
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