盐皮质激素的生理作用 常见的盐皮质激素


盐皮质激素的生理作用 常见的盐皮质激素

文章插图
一、盐皮质激素的生理作用
自然界的水都不是纯水,均含有不同量的可溶于水的物质 。最常见的是电解质,它是带有正负电荷的离子(氢、钾、钠、钙、镁等阳离子,氯、磷、碳酸氢根等阴离子)及一些有机物质(蛋白质、有机酸等),统称为溶质 。细胞内液的溶质以钾离子为主,细胞外液的溶质以钠、氯离子为主 。
盐皮质激素的主要生理作用是促进肾小管重吸收钠而保留水,并排泄钾 。它与下丘脑分泌的抗利尿激素相互协调,共同维持体内水、电解质的平衡 。盐皮质激素的保钠排钾作用也表现在唾液腺、汗腺及胃肠道 。
在天然皮质激素中,醛固酮是作用最强的一种盐皮质激素 。其理盐作用是等量糖皮质激素(皮质醇)的500倍 。在正常生理状态下,由于糖皮质激素的分泌量很大,故在人体总的理盐效应中由糖皮质激素承担的约占45%,醛固酮也承担45%,另一种盐皮质激素脱氧皮质酮承担10% 。平时每日醛固酮的分泌量很少,如因某种情况引起醛固酮分泌过多,其显著的钠水潴留及排钾效应则可引起低血钾、组织水肿、高血压 。若盐皮质激素分泌水平过低会导致水钠流失和血压降低的症状 。
二、常见的盐皮质激素
醛固酮
(1)醛固酮的合成与代谢
醛固酮是在1953年发现的一种类固醇激素,是由胆固醇经一系列酶促反应,最后由醛固酮合成酶催化而成 。醛固酮合成酶由CYP11B2基因编码,该基因位于小鼠的15号染色体以及人类8号染色体长臂8q22上 。除肾上腺外,心血管系统、中枢神经系统也表达CYP11B2酶,提示局部组织可以合成醛固酮并作用于相应的靶器官 。醛固酮的代谢在肝脏中进行,主要被还原成四氢醛固酮,与葡萄糖醛酸结合后随尿排出 。
(2)醛固酮的作用与调节
醛固酮主要促进肾脏保钠排钾,以维持水盐平衡 。它的另一重要作用是以自分泌或旁分泌方式与局部组织的MR结合,调控靶器官功能 。醛固酮可通过基因组的作用,即与胞内受体结合,调节不同靶基因表达和蛋白翻译;或者通过非基因组的快速作用,即不依赖胞内受体及转录和翻译的过程产生效应,该作用不被螺内酯等醛固酮受体拮抗剂所阻断 。目前对醛固酮非基因组效应的研究越来越多,已发现醛固酮的非基因组信号通路涉及环磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、钙离子(Ca2+)、蛋白激酶C(PKC)、细胞外信号调节激酶(ERK1/2)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、非受体酪氨酸激酶(c-src)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、表皮生长因子受体(EGFR)、NADPH氧化酶/活性氧(ROS)、一氧化氮合成酶(NOS)、Na+/H+交换蛋白(NHE)等 。
脱氧皮质酮(DOC)
DOC也是一种重要的盐皮质激素,由肾上腺产生并作为醛固酮的前体 。现在研究发现,DOC既是一种强效盐皮质激素,也具有糖皮质激素的作用 。DOC由孕酮经21α-羟化酶催化而成,其分泌速率与醛固酮大致相同,促肾上腺皮质激素、AngⅡ及K+可影响其分泌 。DOC在肝脏中代谢,还原为四氢脱氧皮质酮,与葡萄糖醛酸相结合,排泄到尿液中 。DOC在生理浓度时几乎不发挥生物学效应,当体内DOC分泌过多时,产生很强的盐皮质激素作用,发生高血压及低血钾等类似醛固酮表现 。DOC致高血压的作用已被广泛认可,这种效应也被用于诱导实验性高血压模型 。
三、盐皮质激素及其受体的具体内容
醛固酮主要由肾上腺皮质球状带合成及分泌,平均分泌量为100~200/zg/d,血浆浓度为0.1~lnmoI/L,主要在肝脏代谢排出 。此外,心脏、血管等组织也能合成醛固酮,并以自分泌和(或)旁分泌的形式发挥作用,可能参与了局部病理、生理过程,如纤维化等 。醛固酮合成原料为胆固醇,经多种细胞色素P450及短链脱氢酶的催化作用而形成,其中最为关键的限速酶为醛固酮合成酶(cYP1B2),可催化皮质酮转变为醛固酮 。cYP1B2由常染色体8q21-22中cYP1B2基因编码,该基因的转录受血管紧张素Ⅱ及血钾的调节 。当血中血管紧张素Ⅱ水平升高后,即与球状带细胞上特异性I型受体结合,激活磷脂酶c,启动磷酸肌醇通路,使细胞内钙离子浓度升高,通过钙调素和钙调素激酶激活cAMP反应元件结合蛋白,后者能与醛固酮合成酶基因启动子中的cAMP反应元件相结合,进而促进醛固酮合成酶的基因转录和蛋白合成,导致醛固酮分泌增加 。另外,血钾升高也能促进细胞外钙离子进入细胞内,通过上述细胞途径直接促进醛固酮分泌 。ACTH对醛固酮的调节作用在生理状态下并不明显,但应激时也能通过cAMP和蛋白激酶A激活cAMP反应元件结合蛋白,促进醛固酮分泌 。


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