激素与内分泌信号

激素是什么，它们属于哪些化学类别，以及它们如何通过细胞表面和细胞内受体向细胞传递指令。

Definition

激素是由细胞分泌到体液中的化学信使，作用于带有特定受体的靶细胞，而内分泌信号传导是这种激素结合其受体并触发细胞反应的过程，其作用模式取决于激素是在细胞表面还是细胞内发挥作用。

Scope

本主题涵盖激素的性质和作用：主要的化学类别——肽和蛋白质、胺类和类固醇——以及它们的溶解度如何决定其作用模式；水溶性和脂溶性激素通过哪些受体和信号转导途径发挥作用；以及激素合成、转运和清除的调节。它探讨了动物体内激素的多样性以及受体介导信号传导的共同逻辑。内容具有比较性和机制性。

Core questions

• 激素属于哪些化学类别，为什么这很重要？
• 水溶性激素如何作用于其靶细胞？
• 类固醇和甲状腺激素如何改变细胞行为？
• 血液中的激素水平如何控制？

Key theories

水溶性激素的第二信使作用

肽和胺类激素不能穿过细胞膜，而是结合细胞表面受体，这些受体产生细胞内第二信使，放大信号并产生快速的细胞反应。

类固醇和甲状腺激素的基因组作用

脂溶性类固醇和甲状腺激素扩散进入细胞并结合调节基因转录的细胞内受体，从而产生更缓慢但更持久的细胞功能变化。

Mechanisms

激素分为不同的化学类别，这些类别决定了它们的运输和作用方式。肽和蛋白质激素以及大多数胺类是水溶性的，可自由溶解于血液中，并结合靶细胞表面的受体；这些受体激活信号转导途径和第二信使，从而迅速改变酶活性和细胞行为，并在每个步骤中进行放大。类固醇激素和甲状腺激素是脂溶性的，通过结合转运蛋白进行运输，并穿过细胞膜结合充当转录因子的细胞内受体，从而改变基因表达并产生更缓慢、持久的效果。激素的作用取决于受体的存在，因此相同的激素在不同组织中可能产生不同的效果。循环水平由受调控的合成和分泌与转运、降解和排泄之间的平衡决定，从而实现对信号传导的精确控制。

Clinical relevance

比较内分泌学中确立的激素类别和受体介导作用的原理，是理解内分泌功能以及基于激素和靶向受体的药物作用的基础。本条目是教育参考资料，而非医疗指导。

History

Starling 在发现促胰液素后对激素进行了命名，Sutherland 对环磷酸腺苷的鉴定揭示了水溶性激素如何通过第二信使发挥作用。Jensen 关于类固醇受体的研究表明脂溶性激素如何调节基因，而 Yalow 和 Berson 的放射免疫分析使激素的精确测量成为可能。

Key figures

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

Seminal works

• norris2013
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

为什么类固醇激素的作用比肽激素慢？

类固醇通过进入细胞并改变基因表达来发挥作用，这需要时间来改变蛋白质水平，而肽激素则通过快速的第二信使途径在细胞表面发挥作用。

为什么一种激素只影响某些组织而不影响其他组织？

激素只作用于带有正确受体的细胞，因此即使激素在全身循环，其作用也仅限于表达该受体的组织。