Transcript 内分泌系统
动物繁殖学 第二章 生殖激素 （第一讲：内分泌学概述） 1 复习：内分泌系统 内分泌（endocrine； internal secretion）系统 内分泌系统是机体内的一个重要的调节系统，由内分泌腺和组织 细胞组成，如腺垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛腺、性腺等 分泌物由特定的腺体组织（内分泌腺）或由无典型腺体结构的细 胞所分泌，不需要经腺管运输，而是经血液循环或扩散到靶器官 或靶组织。 外分泌系统 由外分泌腺构成，如唾液腺、汗腺、胰腺等。 与内分泌腺不同的是，外分泌腺产生的分泌物是通过特定的腺管 分泌出来。 2 几个问题 雄性与雌性的外貌和性格为何都有差别（第二性征）？ 异性之间相互吸引的内在因素？ 为什么动物在青春期后出现繁殖行为（性行为）？且乐 此不疲，富有牺牲精神？ 非群居的动物在繁殖季节怎么找到配偶？ 侏儒或巨人症的病因？ 内分泌学科与生命科学发展的关系？ 3 一、内分泌与激素 内分泌（endocrine； internal secretion） 内分泌腺产生的分泌物——激素 激素（hormone——来源于希腊语，意为“振奋”） 传统定义：激素是由特殊组织产生的，并分泌到血液中的化学物 质，由血液运输到靶器官或靶组织，从而产生特定的生理作用。 现代定义：激素是在两种或多种细胞间传递信息的化学物质 。 激素是生物界普遍存在的一种奇妙的化学物质 从动物到植物、微生物；从高等动物到低等动物；从多细胞生物 到单细胞生物； 从生命开始到生命结束，激素始终都起着极其重要的作用。 4 二、内分泌学的诞生与发展 （一）内分泌学的萌芽——古代有关内分泌的朦胧认识 从吃动物或人的器官强壮身体发展到用器官提取物治疗同类器官疾 病——替代疗法的萌芽 从对动物和人的阉割认识到性腺与第二性征的关系 我国公元前16世纪前（商王朝）的甲骨文中有关于家畜阉割的记述。 公元2500多年前的医书《黄帝内经》上记载阉人丧失第二性征现象公元7 世纪，孙思邈用尿沉渣治疗小孩某些疾病 公元8世纪，用紫河车（胎盘组织）治病 西方： 印度三千年前宗教文献《吠陀》中有用睾丸组织治疗阳萎 古希腊学者亚里士多德（Aristotle,公元前4世纪）相当精确地描述了禽类 阉割后的效应，并与阉人进行比较 5 （二）内分泌学的孕育——近代的观察与实验 有记载的人类探索内分泌的第一个试验 1849年德国医生Berthold发现给切去睾丸的公鸡再移植睾丸能使公鸡雄性性 征免于消退。据此他推论睾丸可能 释放某种物质进入血液，维持了公鸡的 雄性性征，并将这一结果写进了《睾丸的移植》文献中。 发现的第一个与内分泌有关的疾病 1855年，美国名医Addison描述了一种与肾上腺病损有关的疾病(阿狄森氏病)， 为内分泌学的诞生奠定了基础。后人常称他为内分泌学之父。 第一次提出了内分泌概念的人 1855年，法国生理学家Claud Bernard通过实验证明肝脏能向血液释放葡萄糖， 并把肝脏的这一功能看作是“内分泌（internal secretion）”。虽然后来证明 血糖不是激素。 6 近代的观察与实验（续） 第一个宣称激素可强壮身体的人 1889年，勃朗-塞夸（Brown-Sequard）提出睾丸具有内分泌功能，对人和动物 都有刺激作用，并将狗和豚鼠的睾丸水溶 性提取物给自己注射，宣称使自己 （已72岁）变得精力旺盛，以致人们争相仿效。后来证实，睾丸水溶物中不存 在雄激素，上述效果是由于自我暗示或心理作用的结果。 第一例取得成功的激素替代疗法 1891年，英国医生Murray在勃朗-塞夸试验的启发下，给一名甲状腺病人用羊甲 状腺甘油乳化剂治疗，使其一直活到74岁。 Oliver和Schafer发现激素有刺激作用 1895年，Oliver和Schafer二人报告了用肾上腺提取液可明显提高动物血压。 7 （三）现代内分泌学的诞生与发展 ——激素的发现与应用 第一个激素（促胰液素）调节机制的发现——内分泌学的诞生 1902年，英国生理学家Bayliss和Starling正研究小肠局部运动反射时，看到法 国科学家Wertheimer的一篇新论文(将相当于胃酸的盐酸溶液注入狗的上段小 肠，引起胰液分泌，且切断小肠全部神经联系仍不能消除这个反应），声称 在狗小肠和胰腺之间存在着一个顽固的局部反射。 他们以极大兴趣立即进行了重复试验，得到相同的结果，但他们坚信神经切 除是完全的，因此大胆地跳出“神经反射”的传统观念，设想在小肠和胰腺 间存在“化学反射”。他们立即将狗的一段空肠剪下，做成肠粘膜盐酸提取 液给狗静脉注射，结果完全证实了他们的设想。 促胰液素（secretin）是历史上第一个被发现的激素。这不仅是发现了 一个新的化学物质，而是发现了调节机体的一个新机制。 8 激素的发现与应用（续） 第一个被提取纯化的激素——肾上腺素 1905年，Albel从肾上腺提取纯化了一种物质，这种提取物只需极少量就能引 起动物血压显著升高，他将之命名为肾上腺素（Adrenalin）。 后来证明这种 物质是肾上腺皮质激素，而非髓质激素。 Adrenalin的纯化标志着内分泌生化时代的开始。 第一个被广泛用于临床的激素——胰岛素 (insulin） 1909年，DeMeyer提出胰岛能分泌一种物质调节糖代谢，并命名为insulin； 1921年，加拿大学者Banting成功地提取了insulin。胰岛素第一次在一个濒临 死亡的糖尿病少年身上试验，使其奇迹般地存活了。从此， 胰岛素就成为糖尿病人的救命之药。1923年，Banting获得了诺贝尔奖。 9 激素的发现与应用（续） 第一次发现腺垂体-靶腺轴 在19世纪末就发现“巨人症”、“侏儒症”与脑垂体的关系，但其机制不清楚。 1926年，P.E.Smith通过摘除大鼠的垂体，不但发现大鼠停止生长，而且甲状腺、 肾上腺和性腺均出现萎缩，而注射垂体提取液，可使这种大鼠上述现象得到恢 复。从而确立了垂体与靶腺的关系。 因此在后来相当一段时间，人们把垂体认为是内分泌的核心。 20世纪30年代后性腺类固醇激素的相继提取成功，确立性腺内分泌在 生殖中的作用 1929年，从孕妇尿中提取了雌激素； 1934年，从猪卵巢提取了孕酮；1931年， 从男人尿中提取到雄酮；1935年睾丸组织中分离到睾酮。 10 现代内分泌学的诞生与发展（续） ——20世纪中期以来内分泌学研究的重大进展 激素放射免疫测定法(radio-immunoassy, RIA)的建立——激素定量分 析：进入超微量时代 激素受体的发现与分离——激素作用原理：从现象到本质 下丘脑神经激素的发现与分离——神经内分泌学的建立：内分泌的核 心由垂体到下丘脑 细胞因子（cytokine）的发现——自分泌/旁分泌概念的诞生：激素概 念的扩大 免疫-神经-内分泌网络（immunoe-neuro-endocrine network, I-N-EN） 学说的提出——内分泌调节：从独立走向整体 11 内分泌学概念的发展——激素作用方式的新认识 远距分泌（telecrine）——传统的内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine)——激素分泌后通过扩散作用于邻近靶细胞 自 分 泌 (autocrine)—— 激 素 分 泌后作用于本身的分泌细胞 胞 内 分 泌 (introcrine)—— 激 素 分泌后在细胞内部发挥作用 外 分 泌 (ectocrine)—— 激 素 分 泌后经空气等媒介传播作用于 另一个体 12 与内分泌有关的诺贝尔奖 年份 1909 1923 1950 1970 1971 1977 1982 1986 1994 1998 获 奖 人 Emil Theodor Kocher Frederick Grant Banting; John J.R.Macleod Philip Showalter Hench; Edward Calvin Kendall; Tadeus Reichstein Ulf Von; Bernark Katz; Julius Axelrod Earl W.Jr.Suillemin Roger Guillemin; Andrew V. Schally Bengt I.Samuelsson; Sune K.Bergstrom John Robert Stanley Cohen; Rita levi-Montalcini Alfred D.Gilman; Martin Rodbell Robert F.Furchgott; Louis J.Ignarro Ferid Murad 贡 献 发现甲状腺的作用 提纯胰岛素，用于治疗糖尿病 发现肾上腺皮质激素的结构和 生物活性 发现神经末梢释放体液神经递 质贮存、释放和失活机制 发现蛋白质激素的作用机理 发现脑内能产生肽类激素 发现前列腺素及有生物活性的 相关底物 发现生长因子 发现激素作用中起信息传递的 G-蛋白 发现NO在心血管系统中能作为 信号分子 13 三、内分泌学在繁殖中的地位及未来展望 内分泌学是生命科学中最精确的科学；激素是生物体的重要调节物质。 内分泌与生殖的联系十分紧密，生殖的每一过程和各种现象几乎都受 到内分泌的调节。 人们利用激素能比较准确地控制动物的生殖活动。 今天人们发现的激素，可能只是实际存在的一小部分。 内分泌学的研究进入分子时代，今后的研究趋势： 寻找新的激素，并从基因水平上阐明激素的产生和调节机理； 从机体整体上阐明内分泌调节机制； 激素的化学合成及临床应用。 14 复习思考题 1. 现代内分泌和激素概念与传统概念的本质区别？并由 此谈谈你对科学发展的认识。 2. 从激素在生命活动中作用，谈谈你对机体内分泌调节 重要性的认识。 谢谢！ 15