性激素的功能
激素的生理作用虽然非常复杂,但是可以归纳为五个方面:
第一,通过调节蛋白质、糖和脂肪等三大营养物质和水、盐等代谢,为生命活动供给能量,维持代谢的动态平衡。
第二,促进细胞的增殖与分化,影响细胞的衰老,确保各组织、各器官的正常生长、发育,以及细胞的更新与衰老。例如生长激素、甲状腺激素、性激素等都是促进生长发育的激素。
第三,促进生殖器官的发育成熟、生殖功能,以及性激素的分泌和调节,包括生卵、排卵、生精、受精、着床、妊娠及泌乳等一系列生殖过程。
第四,影响中枢神经系统和植物性神经系统的发育及其活动,与学习、记忆及行为的关系。
第五,与神经系统密切配合调节机体对环境的适应。
上述五方面的作用很难截然分开,而且不论哪一种作用,激素只是起着信使作用,传递某些生理过程的信息,对生理过程起着加速或减慢的作用,不能引起任何新的生理活动。
性激素只对一定的组织或细胞(称为靶组织或靶细胞)发挥特有的作用。人体的每一种组织、细胞,都可成为这种或那种激素的靶组织或靶细胞。而每一种激素,又可以选择一种或几种组织、细胞作为本激素的靶组织或靶细胞。如生长激素可以在骨骼、肌肉、结缔组织和内脏上发挥特有作用,使人体长得高大粗壮。但肌肉也充当了雄激素、甲状腺素的靶组织。
性激素在分子水平上的作用方式,与其他甾体激素一样,进入细胞后与特定的受体蛋白结合,形成激素-受体复合物,然后结合于细胞核,作用于染色质,影响DNA的转录活动,导致新的、或增加已有的蛋白质的生物合成,从而调控细胞的代谢、生长或分化。性激素为小分子物质,具有脂溶性,主要通过自由扩散(被动运输)进入细胞内,与胞浆受体结合,形成激素-胞浆受体复合物,通过构象变化和热休克蛋白解离获得进入细胞核内的能力,并由胞浆转移至核内,激素与核内受体结合,形成激素-核受体复合物,从而激发DNA的转录过程,生成特异mRNA,然后进入胞浆,在核糖体内翻译形成蛋白质,发挥生物效应。
性激素的高度专一性包括组织专一性和效应专一性。前者指激素作用于特定的靶细胞、靶组织、靶器官。后者指激素有选择地调节某一代谢过程的特定环节。例如,胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素都有升高血糖的作用,但胰高血糖素主要作用于肝细胞,通过促进肝糖原分解和加强糖异生作用,直接向血液输送葡萄糖;肾上腺素主要作用于骨骼肌细胞,促进肌糖原分解,间接补充血糖;糖皮质激素则主要通过刺激骨骼肌细胞,使蛋白质和氨基酸分解,以及促进肝细胞糖异生作用来补充血糖。激素的作用是从激素与受体结合开始的。靶细胞介导激素调节效应的专一性激素结合蛋白,称为激素受体。受体一般是糖蛋白,有些分布在靶细胞质膜表面,称为细胞表面受体;有些分布在细胞内部,称为细胞内受体,如甲状腺素受体。
极高的效率性激素与受体有很高的亲和力,因而性激素可在极低浓度水平与受体结合,引起调节效应。性激素在血液中的浓度很低,一般蛋白质激素的浓度为10-10-10-12mol/L,其他激素在10-6-10-9mol/L。而且激素是通过调节酶量与酶活发挥作用的,可以放大调节信号。激素效应的强度与激素和受体的复合物数量有关,所以保持适当的激素水平和受体数量是维持机体正常功能的必要条件。例如,胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏,都可引起糖尿病。
多层次调控内分泌的调控是多层次的。下丘脑是内分泌系统的最高中枢,它通过分泌神经激素,即各种释放因子(RF)或释放抑制因子(RIF)来支配垂体的激素分泌,垂体又通过释放促激素控制甲状腺、肾上腺皮质、性腺、胰岛等的激素分泌。相关层次间是施控与受控的关系,但受控者也可以通过反馈机制反作用于施控者。如下丘脑分泌促甲状腺素释放因子(TRF),刺激垂体前叶分泌促甲状腺素(TSH),使甲状腺分泌甲状腺素。当血液中甲状腺素浓度升高到一定水平时,甲状腺素也可反馈抑制TRF和TSH的分泌。激素的作用不是孤立的。内分泌系统不仅有上下级之间控制与反馈的关系,在同一层次间往往是多种激素相互关联地发挥调节作用。激素之间的相互作用,有协同,也有拮抗。例如,在血糖调节中,胰高血糖素等使血糖升高,而胰岛素则使血糖下降。他们之间相互作用,使血糖稳定在正常水平。对某一生理过程实施正反调控的两类激素,保持着某种平衡,一旦被打破,将导致内分泌疾病。激素的合成与分泌是由神经系统统一调控的。