腺垂體是體內最重要的內分泌腺。它由不同的腺細胞分泌七種激素:由生長素細胞分泌生長素(GH);由促甲狀腺激素細胞分泌促甲狀腺激素(TSH);由促腎上腺皮質激素細胞分泌促腎上腺皮質激素(ACTH)與促黑(素細胞)激素(MSH);由促性腺激素細胞分泌卵泡刺激素(FSH)與黃體生成素(LH);由催乳素細胞分泌催乳素(PRL)。在腺垂體分泌的激素中,TSH、ACTH、FSH與LH均有各自的靶腺,分別形成:
①下丘腦-垂體-甲狀腺軸; ②下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸; ③下丘腦-垂體-性腺軸。
腺垂體的這些激素是通過調節靶腺的活動而發揮作用的,而GH、PRL與MSH則不通過靶腺,分別直接調節個體生長、乳腺發育與泌乳、黑素細胞活動等。所以,腺垂體激素的作用極為廣泛而復雜。
(一) 生長激素
不同種類動物的生長激素(GH),其化學結構與免疫性質等有較大差別。人生長激素(human growth hormone,hGH)的化學結構與催乳素類似,故生長激素有弱催乳素作用,而催乳素有弱生長激素作用。
1.生長激素的作用
(1)促進生長作用:機體生長受多種激素的影響,而GH是起關鍵作用的調節因素。人幼年時期缺乏GH將出現生長停滯,身材矮小,稱為侏儒癥;如GH過多則患巨人癥。人成年后GH過多,由于長骨骨骺已經鈣化,長骨不再生長,只能使軟骨成分較多的手腳肢端短骨、 面骨及其軟組織生長異常, 以至出現手足粗大,鼻大唇厚、下頜突出等癥狀,稱為肢端肥大癥。
GH的促生長作用是由于它能促進骨、軟骨、肌肉以及其他組織細胞分裂增值,蛋白質合成增加。 離體軟骨培養實驗發現,將GH加入到去垂體動物的軟骨培養液中,對軟骨的生長無效,而加入正常動物的血漿卻有效, 說明GH對軟骨的生長無直接作用,而在正常動物血漿中存在某種有促進生長作用的因子。實驗研究證明,GH主要誘導肝產生一種具有促生長作用的肽類物質,稱為生長介素(somatomedin,SM),因其化學結構與胰島素近似,所以又稱為胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor,IGF)。 目前已分離出兩種生長介素,即IGF-1和IGF-2。GH的促生長作用主要是通過IGF-1介導的。IGF-2主要在胚胎期產生,對胎兒的生長起重要作用。
生長介素主要的作用是促進軟骨生長,它除了可促進硫酸鹽進入軟骨組織外,還促進氨基酸進入軟骨細胞,增強DNA、RNA和蛋白質的合成,促進軟骨組織增值和骨化,使長骨加長。
血中的生長介素絕大部分與生長介素結合蛋白結合,被運送到全身各處。除肝外,肌肉、腎、心與肺等組織也能產生生長介素,可能以旁分泌的方式,在局部起作用。
(2)促進代謝作用:GH可通過生長介素促進氨基酸進入細胞,加速蛋白質合成。GH加速脂肪分解,增強脂肪酸氧化,抑制外周組織攝取和利用葡萄糖,減少葡萄糖的消耗,提高血糖水平。
2.生長激素分泌調節
(1)腺垂體GH分泌受下丘腦GHRH與GHRIH的雙重調節,GHRH促進GH分泌,而GHRIH則抑制其分泌。GH呈脈沖式分泌,每隔1~4h出現一次波動,這是由于下丘腦GHRH的脈沖式釋放決定的。
(2)睡眠的影響:人在覺醒狀態下GH分泌較少,進入慢波睡眠后,GH分泌明顯增加, 約在60min左右,血中GH濃度達到高峰。轉入異相睡眠后,GH分泌又減少。
(3)代謝因素的影響:血中糖、脂肪酸與氨基酸均能影響GH的分泌,其中以低血糖對GH分泌的刺激最強。
(二)催乳素
1.對乳腺的作用:PRL引起并維持泌乳,故名催乳素(prolactin,PRL)。
2.對性腺的作用:PRL對卵巢的功能有一定影響, 隨著卵泡的發育成熟, 卵泡內的PRL含量逐漸增加,在顆粒細胞上出現PRL受體,PRL與其受體結合,可刺激LH受體生成,促進排卵、黃體生成及孕激素與雌激素的分泌。
3.參與應激反應:在應激狀態下,血中PRL濃度升高,而且往往與ACTH和GH濃度的增加一同出現,刺激停止數小時后才逐漸恢復到正常水平。
4.腺垂體PRL的分泌受下丘腦PRF與PIF的雙重調節。前者促進PRL分泌,而后者抑制其分泌。
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