肾上腺髓质功能与儿茶酚胺分泌
肾上腺髓质是肾上腺的内层核心,作为交感神经系统的一个特殊组成部分发挥作用。其嗜铬细胞合成、储存并直接向血液中分泌儿茶酚胺,主要是肾上腺素和去甲肾上腺素,从而提供快速“战斗或逃跑”反应的激素臂。
Definition
肾上腺髓质功能是指肾上腺髓质的嗜铬细胞响应节前交感神经刺激,分泌儿茶酚胺(主要为肾上腺素和去甲肾上腺素),从而释放循环激素,介导急性生理应激反应。
Scope
本主题涵盖髓质的发育起源、嗜铬细胞中儿茶酚胺的生物合成和储存、其释放的神经触发机制及其全身效应。它将髓质的神经内分泌输出与姊妹主题中涵盖的皮质类固醇输出进行了对比。
Core questions
- 为什么肾上腺髓质被认为是改良的交感神经节,这如何解释其控制方式?
- 儿茶酚胺是如何合成和储存的,是什么使肾上腺素成为主要的肾上腺产物?
- 循环中的髓质儿茶酚胺如何产生全身性的“战斗或逃跑”效应?
Key concepts
- 嗜铬细胞
- 儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素)
- 酪氨酸羟化酶作为限速酶
- PNMT与肾上腺素合成
- 改良的交感神经节
- 内脏(节前)胆碱能刺激
- 嗜铬颗粒储存与胞吐
- 战斗或逃跑反应
Mechanisms
肾上腺髓质起源于神经嵴,并受节前交感神经纤维支配,因此其嗜铬细胞表现为节后神经元,将产物释放到循环中而非突触上。儿茶酚胺的合成始于酪氨酸,酪氨酸羟化酶催化限速步骤将其转化为多巴(DOPA),随后脱羧为多巴胺,再经β-羟化为去甲肾上腺素;在许多嗜铬细胞中,由皮质引流而来的高局部皮质醇诱导的苯乙醇胺N-甲基转移酶(PNMT)将去甲肾上腺素甲基化为肾上腺素,肾上腺素是人类肾上腺主要的儿茶酚胺。这些产物储存在嗜铬颗粒中,当内脏神经的乙酰胆碱刺激细胞时,通过钙依赖性胞吐作用释放。一旦进入血液,它们作用于全身的肾上腺素能受体,以增加心率和收缩力,重新分配血流,扩张气道,并升高血糖。
Clinical relevance
髓质生理学为理解儿茶酚胺分泌肿瘤(如嗜铬细胞瘤)提供了基础,这些肿瘤通过过量释放儿茶酚胺产生阵发性或持续性高血压及其他肾上腺素能症状。本条目描述了正常功能和这些状态的生理基础以供参考,不提供针对任何个体的诊断或治疗指导。
Evidence & guidelines
儿茶酚胺分泌的生物合成途径和神经控制是标准教科书中长期确立的生理学内容,酪氨酸羟化酶的调节已由Zigmond等人(1989)进行综述。髓质儿茶酚胺在紧急反应中的全身作用可追溯到坎农关于战斗或逃跑反应的经典著作。
History
肾上腺髓质提取物是首批被研究的激素之一,其活性成分于1900年左右被分离出来。20世纪初,沃尔特·坎农确立了髓质在紧急“战斗或逃跑”反应中的作用。世纪中叶,冯·奥伊勒(von Euler)确定去甲肾上腺素为交感神经递质,而阿克塞尔罗德(Axelrod)阐明了儿茶酚胺的代谢,从而将髓质牢固地置于交感神经生理学范畴内。
Key figures
- Walter Cannon
- Ulf von Euler
- Julius Axelrod
Related topics
Seminal works
- zigmond-1989
- cannon-1929
Frequently asked questions
- 为什么肾上腺素是人类肾上腺髓质的主要激素?
- 许多嗜铬细胞表达PNMT,这是一种将去甲肾上腺素转化为肾上腺素的酶。PNMT由从周围皮质到达髓质的高皮质醇浓度诱导,因此肾上腺髓质优先分泌肾上腺素。
- 肾上腺髓质与肾上腺皮质在控制方式上有何不同?
- 髓质受神经控制,由释放乙酰胆碱的节前交感神经(内脏)纤维控制,并在数秒内分泌儿茶酚胺。皮质受激素控制,并在较慢的时间过程中产生类固醇。