【7.1.1】激素(Hormones)
一、定义
激素是在细胞之间低浓度就可以起作用的非营养信号分子.
激素最初是指是由特定的组织产生并分泌到血流之中，通过血液的转运到达特定的细胞、组织或器官，而引发这些细胞、组织或器官产生特定的生理、生化反应的一类化学物质。现一般认为，激素是一类非营养的、微量（微摩尔或更低浓度）就能起作用的在细胞间传递信号的化学物质。就动物而言，分泌激素的细胞称为内分泌细胞，受激素作用的细胞称为靶细胞。
二、分类
2.1 根据作用的距离
在以上定义的基础上，还可以根据作用的距离，将动物激素进一步分为:
- 内分泌（endocrine）激素: 激素是由特定的组织产生并分泌到血流之中，通过血液的转运到 达特定的组织，而引发这些组织产生特定的生物学功能的一类化学物质.其中内分泌激素和神经内分泌激素的作用距离最远，且绝大多数激素属于这一类；
- 神经内分泌（neuroendocrine）激素
- 旁分泌（paracrine）激素; 旁分泌激素只作用于临近的细胞，作用时间短，如前列腺素；
- 自分泌（autocrine）激素。自分泌激素则作用于原来分泌它的细胞，如刺激T细胞分裂的白介素-2（interleukin-2）。
2.2 据其来源和化学本质
激素的种类繁多，彼此之间的结构差别可能很大，但根据其来源和化学本质，可将它们分为：
- 氨基酸衍生物激素
- 肽类或蛋白质激素
- 固醇类激素
- 脂类激素
氨基酸衍生物激素衍生于特定的氨基酸，如Tyr或Trp。衍生于Tyr的激素有肾上腺素（epinephrine）、去甲肾上腺素（norepinephrine）和甲状腺素（thyroid hormones），衍生于Trp的激素有血清素（serotonin）和褪黑素（melatonin）；肽类或蛋白质激素的种类最多，小到仅由三个氨基酸组成，大到由几百个氨基酸组成；固醇类激素均衍生于胆固醇，包括维生素D以及由肾上腺皮质和生殖腺分泌的皮质激素和性激素；脂类激素衍生于脂质，如花生四烯酸，包括前列腺素（prostacyclins）、凝血恶烷（thromboxanes）和白三烯（leukotrienes）。
2.3 按照溶解性质
按照溶解性质，可以将激素简单地分为水溶性激素和脂溶性激素。这两类激素的主要差别在于作用机制：脂溶性激素的疏水性质允许它们自由通过细胞膜，与胞内的受体结合，产生细胞内效应。但水溶性激素不能通过质膜，因此它们必须与细胞膜上的受体结合才能发挥作用。
疏水性激素与亲水性激素的比较(A comparison of Hydrophobic and Hydrophilic Hormones)
三、激素作用的步骤(Steps of Hormonal Action)
激素的作用具有特异性、高效性、饱和性和脱敏性等性质，其中以特异性最为重要。
- 激素的合成(Synthesis of hormone)
- 激素从内分泌细胞的释放(Release of hormone from the endocrinecell)
- 运输到靶细胞(Transport to the target cell)
- 与特异性受体结合，导致其激活(Binding of hormone by a specific receptor, leading to its activation)
- 一条或几条信号转导通路被启动(Initiation of one or more signal transduction pathways)
- 细胞功能的变化(Specific changes in cellular function)
- 信号的终止(Termination of signal)
四、激素作用的一般特征(Common characteristics of hormonal action)
- 高度的特异性(Highly specific)
- 通常需要第二信使(Usually involves the second messenger) *在微摩尔级浓度就可产生强烈的生物学效应(Powerful Biological Effects at micro-molar concentration)
- 脱敏(Desensitization)
- 共价修饰(Covalentmodification)
- 受体数目的下调(Downregulationofreceptornumbers)
- 终止(Termination)
参考资料
- 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
