含氮激素与类固醇激素作用机制：第一信使与第二信使

激素与靶细胞上的受体结合后把信息传递到细胞内，进而产生生物效应。激素的化学性质不同，其作用机制也不相同。

（一）含氮激素的作用机制——第二信使学说

1.第二信使学说的基本内容　Sutherland等于1965年提出著名的“第二信使学说”，认为含氮激素随血液循环运输到达靶器官或靶细胞，与细胞膜上特异性受体结合后，可激活细胞膜上的鸟苷酸调节蛋白（简称G蛋白），继而激活膜上的腺苷酸环化酶，在Mg2+参与下，促使ATP转变为环-磷酸腺苷（cAMP），后者通过激活细胞内蛋白激酶（protein kinase，PK）系统，使蛋白质磷酸化或脱磷酸化，从而诱发靶细胞内特有的生物学效应，如腺细胞分泌、肌细胞收缩、细胞内某些酶促反应和细胞膜通透性改变等。cAMP发挥作用后，即被细胞内磷酸二酯酶降解为5′-AMP而失活（图13-1）。

在含氮激素的作用过程中，激素将信息传至靶细胞，再由cAMP将信息在细胞内传播。因此，将激素称为第一信使，细胞内的cAMP称为第二信使。

图13-1　含氮激素的作用机制示意图

H：激素；R：受体；AC：腺苷酸环化酶；PDE：磷酸二酯酶；Pka：活化蛋白激酶；cAMP：环磷酸腺苷；G：鸟苷酸调节蛋白

2.受体的调节　第二信使学说中，激素与受体相互识别、相互诱导，进而改变自身的构型以相互适应并结合。受体的数量以及受体与激素的亲和力（结合能力）可以随体内激素水平而变化。当某一种激素与受体结合时，该受体或其他受体的数量和亲和力增加称为上调，该受体或其他受体的数量和亲和力降低称为下调。例如，糖皮质激素能使血管平滑肌细胞上的β受体数量增加，与儿茶酚胺的亲和力增强；而长期使用大剂量的胰岛素，淋巴细胞膜上的胰岛素受体数量减少，亲和力降低。(www.xing528.com)

3.细胞内信使的种类　实验证实，cAMP是含氮激素的第二信使，但不是唯一的第二信使。近年来有实验证实细胞内可能作为第二信使的物质还有环-磷酸鸟苷（cGMP）、三磷酸肌醇（IP3）和Ca2+等物质，它们在激素信息传递中的作用，引起人们高度重视。许多研究表明，当激素与相应受体结合后，通过G蛋白介导，可激活细胞膜内的磷脂蛋白，激活蛋白激酶，促进蛋白质磷酸化，从而改变细胞的功能状态。

（二）类固醇激素作用机制——基因调节学说

类固醇激素的受体一般存在于胞质和胞核内，分别称为胞质受体和核受体。类固醇激素脂溶性高，分子量小，容易扩散进入细胞内。类固醇激素进入细胞后先与胞质受体结合形成激素-胞质受体复合物，后者发生变构，进入细胞核内与核受体结合，转变为激素-核受体复合物，后者与染色质的非组蛋白的特异位点结合，启动或抑制该部位的DNA转录，促进或抑制mRNA的形成，从而诱导或减少某种蛋白质的合成，使细胞发生相应的功能改变（图13-2）。

机体内含氮激素与类固醇激素的作用机制，并不是绝对的。如甲状腺激素虽属含氮激素，却可改变膜的通透性而进入细胞内，通过细胞核内调节基因表达发挥作用。某些类固醇激素也可作用于细胞膜结构，调节细胞的生理功能。也就是说，含氮类激素可以有核内作用，类固醇激素也可以引起非基因组效应，充分体现了激素作用方式的多样性和复杂性。

图13-2　类固醇激素的作用机制示意图

S：激素；R1：胞质受体；R2：核受体