Hormone và Tín hiệu Nội tiết

Hormone là gì, các nhóm hóa học của chúng, và cách chúng truyền chỉ thị đến các tế bào thông qua các thụ thể bề mặt và nội bào.

Definition

Hormone là một chất truyền tin hóa học được các tế bào tiết vào dịch cơ thể, tác động lên các tế bào đích mang các thụ thể đặc hiệu, và tín hiệu nội tiết là quá trình mà hormone đó gắn vào thụ thể của nó và kích hoạt một phản ứng tế bào, với cơ chế hoạt động được xác định bởi việc hormone tác động ở bề mặt tế bào hay bên trong tế bào.

Scope

Chủ đề này bao gồm bản chất và hoạt động của hormone: các nhóm hóa học chính — peptide và protein, amin, và steroid — và cách độ hòa tan của chúng quyết định cơ chế hoạt động; các thụ thể và con đường truyền tín hiệu mà qua đó hormone hòa tan trong nước và hòa tan trong lipid hoạt động; và sự điều hòa tổng hợp, vận chuyển và thanh thải hormone. Nó đề cập đến sự đa dạng của hormone ở các loài động vật và logic chung của tín hiệu qua trung gian thụ thể. Nội dung mang tính so sánh và cơ chế.

Core questions

• Hormone thuộc các nhóm hóa học nào, và tại sao điều đó lại quan trọng?
• Hormone hòa tan trong nước tác động lên các tế bào đích của chúng như thế nào?
• Hormone steroid và hormone tuyến giáp thay đổi hành vi tế bào như thế nào?
• Nồng độ hormone trong máu được kiểm soát như thế nào?

Key theories

Hoạt động của chất truyền tin thứ cấp của hormone hòa tan trong nước

Hormone peptide và amin không thể đi qua màng tế bào mà thay vào đó gắn vào các thụ thể bề mặt tạo ra các chất truyền tin thứ cấp nội bào, khuếch đại tín hiệu và tạo ra các phản ứng tế bào nhanh chóng.

Hoạt động gen của hormone steroid và tuyến giáp

Hormone steroid và tuyến giáp hòa tan trong lipid khuếch tán vào tế bào và gắn vào các thụ thể nội bào điều hòa phiên mã gen, tạo ra những thay đổi chậm hơn nhưng kéo dài hơn trong chức năng tế bào.

Mechanisms

Hormone thuộc các nhóm hóa học quyết định cách chúng di chuyển và hoạt động. Hormone peptide và protein cùng hầu hết các amin hòa tan trong nước, hòa tan tự do trong máu và gắn vào các thụ thể trên bề mặt tế bào đích; các thụ thể này kích hoạt các con đường truyền tín hiệu và các chất truyền tin thứ cấp làm thay đổi nhanh chóng hoạt động của enzyme và hành vi của tế bào, với sự khuếch đại ở mỗi bước. Hormone steroid và hormone tuyến giáp hòa tan trong lipid, được vận chuyển gắn với các protein vận chuyển, và đi qua màng tế bào để gắn vào các thụ thể nội bào hoạt động như các yếu tố phiên mã, thay đổi gen nào được biểu hiện và tạo ra các hiệu ứng chậm hơn, kéo dài hơn. Hoạt động của hormone phụ thuộc vào sự hiện diện của thụ thể, vì vậy cùng một hormone có thể có các tác dụng khác nhau ở các mô khác nhau. Nồng độ lưu hành được thiết lập bởi sự cân bằng giữa tổng hợp và tiết được điều hòa với vận chuyển, thoái hóa và bài tiết, cho phép kiểm soát chính xác tín hiệu.

Clinical relevance

Các nguyên tắc về các nhóm hormone và hoạt động qua trung gian thụ thể được thiết lập trong nội tiết học so sánh là nền tảng cho sự hiểu biết về chức năng nội tiết và hoạt động của các tác nhân dựa trên hormone và nhắm mục tiêu thụ thể. Mục này là tài liệu tham khảo giáo dục chứ không phải hướng dẫn y tế.

History

Việc Starling đặt tên hormone theo sau khám phá secretin, và việc Sutherland xác định cyclic AMP đã tiết lộ cách các hormone hòa tan trong nước hoạt động thông qua các chất truyền tin thứ cấp. Công trình của Jensen về các thụ thể steroid đã chỉ ra cách các hormone hòa tan trong lipid điều hòa gen, trong khi phương pháp miễn dịch phóng xạ của Yalow và Berson đã giúp đo lường chính xác hormone.

Key figures

• Ernest Starling
• Earl Sutherland
• Elwood Jensen
• Rosalyn Yalow

Seminal works

• norris2013
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

Tại sao hormone steroid tác động chậm hơn hormone peptide?

Steroid hoạt động bằng cách đi vào tế bào và thay đổi biểu hiện gen, điều này cần thời gian để thay đổi mức protein, trong khi hormone peptide tác động ở bề mặt tế bào thông qua các con đường chất truyền tin thứ cấp nhanh chóng.

Tại sao một hormone lại ảnh hưởng đến một số mô mà không ảnh hưởng đến các mô khác?

Một hormone chỉ tác động lên các tế bào mang thụ thể phù hợp, vì vậy tác dụng của nó bị giới hạn ở các mô biểu hiện thụ thể đó mặc dù hormone lưu thông khắp cơ thể.