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结构生物化学/激素

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类固醇和甲状腺激素

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类固醇和甲状腺激素

两者都是脂溶性激素。这些激素可以穿过细胞膜并进入胞质溶胶甚至细胞核。胆固醇是类固醇激素的唯一前体分子。雌激素(女性性激素)和雄激素(男性性激素)是两类类固醇激素。雌激素可以扩散穿过靶细胞的膜并与细胞质中的特定受体相互作用。类固醇受体复合物形成后,可以穿过核膜进入细胞核。在细胞核中,它改变某些蛋白质的 mRNA 转录。

甲状腺激素可以调节生长。它还可以起到刺激蛋白质、脂肪和葡萄糖分解的作用。甲状腺激素由甲状腺分泌。它们以类似的方式穿过质膜并进入细胞核。甲状腺受体复合物影响某些对某些代谢过程必不可少的转录。[1]

雄激素和雌激素之间的差异

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首先,激素是由内分泌腺化学产生的,对身体各个器官的活动具有特定作用。激素帮助的具体活动包括生长发育、性功能、生殖、情绪和代谢。产生激素的主要内分泌腺是垂体、松果体、胸腺、胰腺、甲状腺和肾上腺。主要的男性和女性激素被称为雄激素和雌激素。男性可以在睾丸中产生这些激素,而女性可以在卵巢中产生这些激素。虽然男性和女性都拥有这两种类型的激素,但他们拥有的数量却大不相同。例如,大多数男性产生大量的睾酮,这是一种雄激素,而女性几乎不产生任何睾酮。男性拥有雌激素的水平也是如此。男性仍然会产生这种激素,但每天产生的量非常少。


雄激素:它们是一组激素,在男性特征性状和生殖活动中发挥作用。它也被认为是类固醇,如睾酮,它调节男性特征的发育。雄激素帮助发育的男性特征包括男孩在青春期发育的第二性征。此外,雄激素影响精子细胞的形成以及性兴趣和行为。雄激素可能被称为“男性激素”。男性和女性的身体都会产生雄激素,只是数量不同。事实上,雄激素在女性体内有超过 200 种作用。主要的雄激素是睾酮和雄烯二酮。它们在男性体内含量高得多。其他雄激素包括二氢睾酮 (DHT)、脱氢表雄酮 (DHEA) 和脱氢表雄酮硫酸酯 (DHEA-S)。在女性体内,雄激素的主要目的之一是转化为被称为雌激素的女性激素。在女性中,雄激素在卵巢、肾上腺和脂肪细胞中产生。事实上,女性可能会产生过多或过少的这些激素——雄激素过剩和缺乏的疾病是女性中最常见的激素疾病之一。在女性中,雄激素在启动青春期的激素级联反应中起着关键作用,刺激阴毛和腋窝的毛发生长。此外,这些激素被认为调节许多器官的功能,包括生殖道、骨骼、肾脏、肝脏和肌肉。在成年女性中,雄激素是雌激素合成的必需物质,已被证明在预防骨质流失以及性欲和性满足方面发挥着关键作用。它们还调节绝经前、绝经期和绝经后身体的功能。

关于与雄激素相关的疾病:a) 高雄激素水平过量的雄激素会导致问题,导致痤疮、多毛症(在“不适当”的地方过度毛发生长,例如下巴或上唇)和脱发等“男性化作用”。许多患有高水平“游离”睾酮(一种睾酮)的女性患有多囊卵巢综合征 (PCOS),其特征是不规则或没有月经、不孕、血糖紊乱,在某些情况下还会出现痤疮和毛发生长过多等症状。如果不治疗,无论女性是否患有多囊卵巢综合征,高水平的雄激素都与严重的健康后果相关,例如胰岛素抵抗和糖尿病、高胆固醇、高血压和心脏病。除了多囊卵巢综合征外,高雄激素水平(称为雄激素过剩)的其他原因包括先天性肾上腺皮质增生症(一种影响肾上腺的遗传性疾病,影响约 14,000 名女性中的一名)和其他肾上腺异常以及卵巢或肾上腺肿瘤。合成代谢类固醇等药物也会导致雄激素过剩症状。

b) 关于低雄激素水平:低雄激素水平也可能成为问题,产生性欲下降(对性的兴趣或渴望)、疲劳、幸福感下降和对骨病易感性增加等影响。由于性欲下降和全身不适等症状有多种原因,雄激素缺乏与雄激素过剩一样,往往被误诊。低雄激素水平可能影响任何年龄的女性,但最常发生在绝经过渡期或“围绝经期”,这是指绝经之前的时期(通常是 2 到 8 年)。女性 20 岁时雄激素水平开始下降,到她绝经时,雄激素水平从峰值下降了 50% 或更多,因为肾上腺的雄激素生成下降,并且卵巢的周中期高峰消失。绝经后十年雄激素水平进一步下降,表明卵巢功能不断下降。对于许多女性来说,这种进一步下降的影响包括潮热和骨质流失加速。这些影响可能要到女性 50 多岁或 60 岁出头时才会变得明显。

关于低雄激素水平的治疗:雌激素/睾酮组合药物有口服和注射两种剂型,可用于女性。小型研究发现,它们对于提高患有雄激素缺乏症的女性的性欲、精力和幸福感有效,并提供额外的骨质流失保护。然而,雌激素和睾酮组合的风险包括乳腺癌和子宫内膜癌风险增加,对血胆固醇的不良影响和肝脏毒性。睾酮也是治疗艾滋病相关消瘦的有效药物,目前正在进行研究以治疗经前期综合征 (PMS) 和自身免疫性疾病。患有 PMS 的女性在整个月经周期中睾酮水平可能低于正常水平。

雌激素:它们是主要由女性卵巢产生的性激素,刺激女孩性器官的生长,以及乳房和阴毛的生长,被称为第二性征。雌激素还调节女性月经周期。[2]

雌激素是一组激素化合物的通用名称。它是女性的主要性激素,对月经周期至关重要。虽然男性和女性都拥有这种激素,但在女性体内含量更高,尤其是在有生育能力的女性体内。第二性征,即与生殖系统无关的男性和女性之间决定性的差异,部分由雌激素决定。在女性中,这些特征包括乳房、骨盆增宽以及臀部、大腿和髋部区域体脂肪的增加。这种激素还导致女性面部毛发减少,皮肤比男性光滑。它也是女性生殖过程的重要组成部分。雌激素调节月经周期,通过富集和增厚子宫内膜来为怀孕做准备。两种激素,黄体生成激素 (LH) 和卵泡刺激激素 (FSH),帮助控制排卵女性体内雌激素的产生方式。雌激素主要在卵巢中产生,由正在发育的卵泡产生。此外,它由卵巢中的黄体以及胎盘产生。肝脏、乳房和肾上腺也可能有助于其产生,但数量较少。有三种不同的化合物构成这种激素组:雌酮、雌二醇和雌三醇。在女性的生殖生活中,从月经初潮开始一直持续到绝经,产生的主要雌激素类型是雌二醇。酶促作用使雌二醇从雄激素中产生。睾酮有助于雌二醇的产生,而雌酮是由雄烯二酮产生的。

雌激素对女性健康至关重要,不仅仅是它与她的生殖周期的关系。虽然它会导致女性潴留液体,早期的暴露(通过早期的月经)会增加女性患乳腺癌的风险,但这种激素具有显着的益处。

雄激素与女性的关系

在女性中,雄激素在肾上腺、卵巢和脂肪细胞中产生。涉及女性体内雄激素水平过高或不足的疾病构成了她们许多常见的激素疾病。对于女性来说,雄激素的关键作用是帮助青春期的开始以及调节某些器官的功能。对于成年女性来说,雄激素是雌激素合成的必需物质,并且参与预防骨质流失以及性欲和性满足。

三种化学类别激素

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激素一般分为三类,以其结构为特征,而不是以其功能为特征。这三类是

1. 类固醇 类固醇是源自胆固醇的脂类。例如睾酮和皮质醇。这些激素由性腺、肾上腺皮质和胎盘分泌。类固醇是天然物质,在人体内具有多种不同的作用,这些作用在几天内开始。类固醇在医疗保健中的主要用途是减轻炎症和其他疾病症状。类固醇吸入剂在减少哮喘死亡率方面发挥着重要作用,局部类固醇注射有助于治疗疼痛的关节和韧带。类固醇霜广泛用于治疗湿疹和其他炎症性皮肤病。类固醇会使整个免疫系统活性降低,这在存在免疫成分的疾病中非常有用。类固醇是终极的抗炎药。然而,类固醇在医学上的应用受到全身严重副作用的限制。这就是为什么类固醇往往在局部制剂(如喷雾剂和乳膏剂)中谨慎使用,以确保在需要的地方获得最大剂量,而血流中的剂量最小。类固醇也会影响大脑,高剂量会导致人们感到快乐、欣快、兴奋,伴有睡眠障碍,甚至出现严重的精神疾病,例如躁狂症、极具攻击性的行为和精神病(妄想、偏执、失去现实感)。如果类固醇使用者还服用其他影响情绪或大脑功能的药物,这些副作用可能会更加常见。类固醇在晚期癌症患者的护理中确实很有用,当他们从疾病中获得的预期寿命很短时,医生对长期副作用的态度就会更加宽松。脑肿瘤对类固醇反应通常非常明显。原因是脑部位于颅骨内的骨性箱子里,头内部会积聚压力,导致头痛、恶心、嗜睡和其他问题。脑部扫描通常显示,一个核桃大小的肿瘤周围可能存在大量的免疫反应,伴有脑肿胀和炎症。类固醇可以减轻额外的肿胀,通常可以逆转症状并争取时间。如果患者最终开始恶化,潜在的癌症会继续生长,死亡通常会在类固醇剂量降低后迅速发生。因此,类固醇非常有效,作用范围广泛,产生从止痛到情绪升高的各种戏剧性效果,如果不是因为非常严重的副作用,它们将被更频繁地使用。身体会对类固醇产生依赖,在医疗保健中使用时,大多数医生会逐渐降低剂量,即使他们可能在急性疾病中以非常高的剂量开始。


2. 肽类

肽类是最常见的激素类型,包含一个氨基酸链。例如促甲状腺激素释放激素和加压素。这些激素由心脏、肝脏、胃、肾脏、垂体和甲状旁腺分泌。肽类在生命的基本生理和生化功能中起着至关重要的作用。几十年来,肽类研究一直是科学领域不断发展的领域。当氨基酸数量小于约 50 个时,这些分子被称为肽类,而更长的序列被称为蛋白质。氨基酸通过肽键连接,这是一种特殊的连接方式,其中一个氨基酸的氮原子与另一个氨基酸的羧基碳原子结合。肽类(蛋白质)存在于每个活细胞中,并具有多种生化活性。它们以酶、激素、抗生素、受体等形式出现。合成肽类可能在多肽的结构-功能研究中很有用,可用作肽类激素和激素类似物,用于制备交叉反应抗体,以及用于设计新型酶。肽类通过将一个氨基酸的羧基或 C 末端连接到另一个氨基酸的氨基或 N 末端来合成。肽类合成的两种策略是液相肽合成和固相肽合成 (SPPS)。


3. 胺类 胺类衍生激素来自酪氨酸和色氨酸等氨基酸。例如儿茶酚胺和甲状腺素。这些激素由甲状腺和肾上腺髓质分泌。在胺类中,氨中的氢原子被烃基逐个替换。胺类根据被替换的氢原子数量分为不同的类别。在伯胺中,氨分子中只有一个氢原子被替换。这意味着伯胺的分子式为 RNH2,其中“R”是烷基。在仲胺中,氨分子中的两个氢原子被烃基替换。在叔胺中,氨分子中的所有氢原子都被烃基替换。


参考文献

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  1. Berg, Jeremy M., Tymoczko, John L., and Stryer, Lubert. Biochemistry. 6th ed. New York, N.Y.: W.H. Freeman and Company, 2007: 211.
  2. [1] 雄激素和雌激素。

"生长激素测试:MedlinePlus 医学百科全书。" 美国国立医学图书馆。美国国立医学图书馆,n.d. 网络。2012 年 10 月 29 日。<http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003706.htm>。

"雄激素 | 健康女性。" 雄激素 | 健康女性。N.p.,n.d. 网络。2012 年 10 月 29 日。<http://www.healthywomen.org/condition/androgen>。

"雄激素关于我们的定义:所有形式的单词(名词、动词等)现在都在一个页面上显示。" 梅里亚姆-韦伯斯特。梅里亚姆-韦伯斯特,n.d. 网络。2012 年 10 月 29 日。<http://www.merriam-webster.com/dictionary/androgen>。

"激素的化学类别。" 新闻医学。新闻医学,n.d. 网络。2012 年 11 月 20 日。<http://www.news-medical.net/health/Chemical-Classes-Of-Hormones.aspx>。

Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert. Biochemistry. 7th ed. New York, 2012.

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