腺垂体是体内最重要的内分泌腺。它由不同的腺细胞分泌七种激素:由生长素细胞分泌生长素(GH);由促甲状腺激素细胞分泌促甲状腺激素(TSH);由促肾上腺皮质激素细胞分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)与促黑(素细胞)激素(MSH);由促性腺激素细胞分泌卵泡刺激素(FSH)与黄体生成素(LH);由催乳素细胞分泌催乳素(PRL)。在腺垂体分泌的激素中,TSH、ACTH、FSH与LH均有各自的靶腺,分别形成:
①下丘脑-垂体-甲状腺轴; ②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴; ③下丘脑-垂体-性腺轴。
腺垂体的这些激素是通过调节靶腺的活动而发挥作用的,而GH、PRL与MSH则不通过靶腺,分别直接调节个体生长、乳腺发育与泌乳、黑素细胞活动等。所以,腺垂体激素的作用极为广泛而复杂。
(一) 生长激素
不同种类动物的生长激素(GH),其化学结构与免疫性质等有较大差别。人生长激素(human growth hormone,hGH)的化学结构与催乳素类似,故生长激素有弱催乳素作用,而催乳素有弱生长激素作用。
1.生长激素的作用
(1)促进生长作用:机体生长受多种激素的影响,而GH是起关键作用的调节因素。人幼年时期缺乏GH将出现生长停滞,身材矮小,称为侏儒症;如GH过多则患巨人症。人成年后GH过多,由于长骨骨骺已经钙化,长骨不再生长,只能使软骨成分较多的手脚肢端短骨、 面骨及其软组织生长异常, 以至出现手足粗大,鼻大唇厚、下颌突出等症状,称为肢端肥大症。
GH的促生长作用是由于它能促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增值,蛋白质合成增加。 离体软骨培养实验发现,将GH加入到去垂体动物的软骨培养液中,对软骨的生长无效,而加入正常动物的血浆却有效, 说明GH对软骨的生长无直接作用,而在正常动物血浆中存在某种有促进生长作用的因子。实验研究证明,GH主要诱导肝产生一种具有促生长作用的肽类物质,称为生长介素(somatomedin,SM),因其化学结构与胰岛素近似,所以又称为胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)。 目前已分离出两种生长介素,即IGF-1和IGF-2。GH的促生长作用主要是通过IGF-1介导的。IGF-2主要在胚胎期产生,对胎儿的生长起重要作用。
生长介素主要的作用是促进软骨生长,它除了可促进硫酸盐进入软骨组织外,还促进氨基酸进入软骨细胞,增强DNA、RNA和蛋白质的合成,促进软骨组织增值和骨化,使长骨加长。
血中的生长介素绝大部分与生长介素结合蛋白结合,被运送到全身各处。除肝外,肌肉、肾、心与肺等组织也能产生生长介素,可能以旁分泌的方式,在局部起作用。
(2)促进代谢作用:GH可通过生长介素促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成。GH加速脂肪分解,增强脂肪酸氧化,抑制外周组织摄取和利用葡萄糖,减少葡萄糖的消耗,提高血糖水平。
2.生长激素分泌调节
(1)腺垂体GH分泌受下丘脑GHRH与GHRIH的双重调节,GHRH促进GH分泌,而GHRIH则抑制其分泌。GH呈脉冲式分泌,每隔1~4h出现一次波动,这是由于下丘脑GHRH的脉冲式释放决定的。
(2)睡眠的影响:人在觉醒状态下GH分泌较少,进入慢波睡眠后,GH分泌明显增加, 约在60min左右,血中GH浓度达到高峰。转入异相睡眠后,GH分泌又减少。
(3)代谢因素的影响:血中糖、脂肪酸与氨基酸均能影响GH的分泌,其中以低血糖对GH分泌的刺激最强。
(二)催乳素
1.对乳腺的作用:PRL引起并维持泌乳,故名催乳素(prolactin,PRL)。
2.对性腺的作用:PRL对卵巢的功能有一定影响, 随着卵泡的发育成熟, 卵泡内的PRL含量逐渐增加,在颗粒细胞上出现PRL受体,PRL与其受体结合,可刺激LH受体生成,促进排卵、黄体生成及孕激素与雌激素的分泌。
3.参与应激反应:在应激状态下,血中PRL浓度升高,而且往往与ACTH和GH浓度的增加一同出现,刺激停止数小时后才逐渐恢复到正常水平。
4.腺垂体PRL的分泌受下丘脑PRF与PIF的双重调节。前者促进PRL分泌,而后者抑制其分泌。
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