內分泌系統
內分泌系統 | |
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生理 | |
屬於 | organ system[*] |
識別碼 | |
UBERON ID | 0000949 |
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喺人類度,主要嘅內分泌腺有甲狀腺、副甲狀腺、腦下垂體、松果體、同埋腎上腺,重有(男性嘅)睾丸同埋(女性嘅)卵巢。下丘腦、胰臟、同埋胸腺都有內分泌腺嘅功能,喺其他功能入面。(下丘腦同腦下垂體係神經內分泌系統嘅器官。下丘腦其中一個最重要嘅功能—佢喺腦度,喺腦下垂體隔籬—係經由腦下垂體將內分泌系統同埋神經系統連埋一齊。)其他器官,好似腎噉,喺內分泌系統入面都有角色,佢哋會分泌某啲荷爾蒙。研究內分泌系統同埋佢啲失調就叫做內分泌學。 甲狀腺會分泌甲狀腺素,腦下垂體會分泌生長激素,松果體會分泌褪黑激素,睾丸會分泌睾酮,而卵巢就會分泌雌激素同埋黃體酮。[1]
一連串互相發訊號嘅腺體通常俾人叫做軸,好似下丘腦-腦下垂體-腎上腺軸噉。除咗頭先講嗰啲專門嘅內分泌器官之外,好多其他身體系統嘅器官都有第二啲內分泌功能,包括骨、腎、肝、心臟同埋性腺。例如,腎會分泌內分泌荷爾蒙紅血球生成素。荷爾蒙可以係氨基酸複合物、類固醇、二十碳酸、白三烯、或者前列腺素。[2]
內分泌系統同外分泌腺唔同,外分泌腺會分泌荷爾蒙去到身體外面,亦都同細胞之間相對短距離嘅旁分泌訊號傳導系統唔同。內分泌腺冇導管,血管豐富,而且通常有細胞內液泡或者顆粒嚟儲存佢哋嘅荷爾蒙。相反,外分泌腺,好似唾液腺、乳腺、同埋黏膜下腺喺胃腸道入面,啲血管通常冇咁多,而且有導管或者空心嘅腔。 內分泌學係內科學嘅一個分支。[2]
結構
[編輯]主要內分泌系統
[編輯]人類嘅內分泌系統包含幾個經由反饋迴路運作嘅系統。有幾個重要嘅反饋系統係經由下丘腦同埋腦下垂體嚟協調嘅。[3]
腺體
[編輯]內分泌腺係內分泌系統嘅腺體,佢哋會直接分泌佢哋嘅產品,荷爾蒙,去到組織之間嘅窿罅度,喺嗰度俾啲血吸收,而唔係經由導管。內分泌系統嘅主要腺體包括松果體、腦下垂體、胰臟、卵巢、睾丸、甲狀腺、副甲狀腺、下丘腦同埋腎上腺。下丘腦同腦下垂體係神經內分泌嘅器官。
下丘腦同埋前葉腦下垂體係喺細胞訊號傳導好重要嘅內分泌腺入面嘅其中兩個。佢哋都係 HPA 軸嘅一部分,而 HPA 軸已知喺神經系統嘅細胞訊號傳導方面有好重要嘅作用。
下丘腦:下丘腦係自主神經系統嘅主要調節器。內分泌系統有三組內分泌輸出[4],包括大細胞系統、細細胞系統同埋自主干預。大細胞系統關乎催產素或者血管加壓素嘅表達。細細胞就關乎控制前葉腦下垂體嘅荷爾蒙分泌。
前葉腦下垂體:前葉腦下垂體嘅主要作用係產生同埋分泌促激素。[5] 前葉腦下垂體分泌嘅促激素嘅例子包括 TSH、ACTH、GH、LH 同埋 FSH。
細胞
[編輯]有好多唔同類型嘅細胞組成內分泌系統,而呢啲細胞通常組成喺內分泌系統內外運作嘅比較大嘅組織同埋器官。
副甲狀腺 內分泌系統係可以控制晒所有情緒同埋可以控制體溫嘅。
發育
[編輯]胎仔內分泌系統係產前發育嗰陣時頭一批發育嘅系統。
腎上腺
[編輯]胎仔腎上腺皮質喺妊娠四個禮拜內經已認到出嚟。腎上腺皮質係由中間中胚層變厚嗰度嚟嘅。喺妊娠五到六個禮拜嗰陣,中腎分化做一種叫做生殖脊嘅組織。生殖脊會為性腺同埋腎上腺皮質產生類固醇生成細胞。腎上腺髓質就係由外胚層細胞嚟嘅。啲會變成腎上腺組織嘅細胞會去到腹膜後面,行去中腎嘅上部分。喺妊娠七個禮拜嗰陣,腎上腺細胞會俾啲嚟自神經脊嘅交感細胞join埋,嚟形成腎上腺髓質。喺第八個禮拜嘅尾聲,腎上腺經已俾膜包住,並且喺發育緊嘅腎上面形成一個清楚嘅器官。喺出世嗰陣時,腎上腺重大概八到九克(係大人腎上腺嘅兩倍),而且佔全身重嘅 0.5%。喺 25 個禮拜,大人嘅腎上腺皮質區會發育出嚟,並且負責喺啱啱出世嗰幾個禮拜度合成類固醇。
甲狀腺
[編輯]甲狀腺係由兩組唔同嘅胚胎細胞群發育出嚟嘅。其中一部分係由咽底變厚嗰度嚟,嗰度係會產生四碘甲狀腺素(T4)嘅濾泡細胞嘅前身。另一部分係由第四咽鰓囊嘅尾端延伸嗰度嚟,嗰度會整啲分泌降鈣素嘅濾泡旁細胞出嚟。呢兩個結構喺妊娠 16 到 17 日嗰陣就睇得到。喺妊娠第 24 日左右,盲孔,一個薄薄哋,好似樽噉嘅正中原基憩室會發育出嚟。喺妊娠大概 24 到 32 日,正中原基會發育成雙葉結構。喺妊娠 50 日,內側同埋外側嘅原基經已黐埋一齊。喺妊娠 12 個禮拜,胎仔嘅甲狀腺經已識得儲碘,嚟產生促甲狀腺素釋放激素(TRH)、促甲狀腺激素(TSH)同埋游離甲狀腺荷爾蒙。喺 20 個禮拜,胎仔經已識得用反饋機制嚟產生甲狀腺荷爾蒙。喺胎仔發育嗰陣,T4 係主要產生嘅甲狀腺荷爾蒙,而三碘甲狀腺素(T3)同埋佢嘅冇活性衍生物,反 T3,就要到妊娠後期先至驗到。
副甲狀腺
[編輯]一個胚胎嘅側面同埋腹面圖,顯示咗喺胚胎形成第 6 週嗰陣嘅第三(下)同埋第四(上)副甲狀腺
一旦個胚胎去到妊娠四個禮拜,副甲狀腺就會開始發育。人類嘅胚胎會形成五組內胚層做內襯嘅咽囊。第三同埋第四囊分別負責發育成下同埋上副甲狀腺。第三咽囊會遇到發育緊嘅甲狀腺,佢哋會向下移去到甲狀腺葉嘅下極。第四咽囊之後會遇到發育緊嘅甲狀腺,並且移去到甲狀腺葉嘅上極。喺妊娠 14 個禮拜,副甲狀腺會開始變大,直徑由 0.1 毫米變大到出世嗰陣時嘅大概 1–2 毫米。發育緊嘅副甲狀腺喺妊娠中期開始喺生理上面運作。
喺老鼠度做嘅研究顯示,搞 HOX15 基因會搞到副甲狀腺發育不全,噉樣表示嗰個基因喺副甲狀腺嘅發育度有好重要嘅角色。基因 TBX1、CRKL、GATA3、GCM2 同埋 SOX3 都經已顯示出喺副甲狀腺嘅形成度有好重要嘅作用。TBX1 同埋 CRKL 基因嘅突變係同 迪喬治綜合症 有關嘅,而 GATA3 嘅突變都搞到有 迪喬治樣綜合症。GCM2 基因嘅畸形經已搞到 甲狀旁腺功能低下症。對 SOX3 基因突變做嘅研究顯示,佢喺副甲狀腺發育度有作用。呢啲突變都會搞到唔同程度嘅腦下垂體功能低下症。
胰臟
[編輯]人類胎仔胰臟喺妊娠第四個禮拜開始發育。五個禮拜之後,胰臟嘅 α 細胞 同埋 β 細胞 就開始出咗。去到發育嘅第八到十個禮拜,胰臟開始產生 胰島素、胰高血糖素、生長抑素、同埋 胰多肽。喺胎仔發育嘅早期階段,胰臟 α 細胞嘅數量多過 胰臟 β 細胞 嘅數量。α 細胞喺妊娠中期去到佢哋嘅頂峰。由中期去到足月,β 細胞嘅數量繼續增加,直到佢哋同 α 細胞嘅比例差唔多係 1:1。胎仔胰臟入面嘅 胰島素 濃度喺七到十個禮拜係 3.6 pmol/g,喺 16–25 個禮拜升到 30 pmol/g。就快到足月嗰陣,胰島素濃度會增加到 93 pmol/g。內分泌細胞喺 10 個禮拜內經已散開晒去全身。喺發育 31 個禮拜,胰島 經已分化好晒。
雖然胎仔胰臟喺妊娠 14 到 24 個禮拜經已識得運作嘅 β 細胞,但係釋出落血液嘅胰島素量都係比較低。喺一項對大肚婆嘅研究入面,佢哋佗住嘅胎仔係處於妊娠中期同埋就快足月嘅發育階段,啲胎仔對於打咗高水平嘅葡萄糖入去係冇血漿胰島素水平升高嘅反應嘅。同胰島素相反,胎仔血漿胰高血糖素水平係比較高嘅,而且喺發育期間係繼續升高。喺妊娠中期,胰高血糖素濃度係 6 μg/g,而大人就係 2 μg/g。就好似胰島素噉,胎仔胰高血糖素血漿水平對於葡萄糖嘅注入係冇變化嘅。不過,一項對大肚婆注入丙氨酸嘅研究顯示,係可以提高臍帶血同埋阿媽嘅胰高血糖素濃度,證明咗胎仔對於氨基酸暴露係有反應嘅。
係噉,雖然胎仔嘅胰臟 α 同埋 β 胰島細胞經已完全發育,而且識得喺淨低嘅胎仔成熟期合成荷爾蒙,但係胰島細胞產生胰高血糖素同埋胰島素嘅能力都係比較唔成熟。噉樣俾人認為係因為胎仔 血清葡萄糖 濃度嘅水平相對穩定,而呢個穩定水平係經由阿媽透過胎盤嚟轉移葡萄糖嚟達到嘅。另一方面,穩定嘅胎仔血清葡萄糖水平可能係因為喺食嘢嗰陣時由腸泌素啟動嘅胰臟訊號傳導冇咗而起嘅。另外,胎仔胰島細胞係冇辦法充分產生 cAMP,並且快速降解 磷酸二酯酶 要用嘅 cAMP,嚟分泌胰高血糖素同埋胰島素。
喺胎仔發育嗰陣時,肝醣嘅儲存係俾胎仔 糖皮質素 同埋 胎盤催乳素 控制嘅。胎仔胰島素負責喺就快出世嘅階段增加葡萄糖攝取同埋 脂肪生成。同大人細胞比較,胎仔細胞包含更多嘅胰島素受體,而且喺 高胰島素血症 嘅情況下,胎仔胰島素受體係唔會向下調節嘅。比較之下,同大人細胞比較,胎仔肝臟嘅胰高血糖素受體係比較低嘅,而且胰高血糖素嘅血糖效應係俾削弱咗。呢個暫時嘅生理變化係有助於最後三個月胎仔發育速度嘅加快。管得唔好嘅阿媽 糖尿病 係同 胎兒過大、流產風險增加同埋胎仔發育缺陷有關嘅。阿媽高血糖都會搞到足月嬰兒嘅胰島素水平升高同埋 β 細胞增生。糖尿病阿媽嘅細路仔患上好似以下噉嘅病嘅風險會增加:紅血球增多症、腎靜脈血栓形成、低血鈣症、嬰兒呼吸窘迫綜合症、黃疸、心肌病、先天性心臟病 同埋器官發育唔正常。
性腺
[編輯]生殖系統喺妊娠四到五個禮拜開始發育,同時有生殖細胞嘅遷移。雙潛能性腺係由 泌尿生殖脊 嘅腹內側區域嘅聚集形成嘅。喺五個禮拜嗰陣,發育緊嘅 性腺 會甩開腎上腺原基。性腺分化喺受孕後 42 日開始。
男性性腺發育
[編輯]對於男性嚟講,睾丸 喺胎仔六個禮拜嗰陣形成,而 支持細胞 喺妊娠第八個禮拜開始發育。SRY 基因,性別決定位點,作用係分化 支持細胞。支持細胞係 抗穆氏管荷爾蒙 嘅源頭。一旦合成,抗穆氏管荷爾蒙就會啟動穆氏管嘅同側退化,並且抑制女性內部特徵嘅發育。喺妊娠 10 個禮拜,間質細胞開始產生雄激素荷爾蒙。雄激素荷爾蒙二氫睾酮負責男性外生殖器嘅發育。
睾丸喺產前發育期間會下降,呢個過程分兩個階段,喺妊娠八個禮拜開始,並持續到第三個三個月嘅中間。喺經腹階段(妊娠 8 到 15 個禮拜),睾丸引帶 收縮並且開始變厚。顱懸韌帶開始分解。呢個階段係俾 類胰島素 3(INSL3)分泌嚟調節,INSL3 係由睾丸產生嘅鬆弛素樣因子,同埋 INSL3 G 偶聯受體 LGR8。喺經腹股溝階段(妊娠 25 到 35 個禮拜),睾丸會下降到陰囊入面。呢個階段係俾雄激素、生殖股神經、同埋降鈣素基因相關肽嚟調節。喺第二同埋第三個三個月期間,睾丸發育會喺胎仔間質細胞減少同埋 曲細精管 嘅延長同埋盤繞嗰度完結。
女性性腺發育
[編輯]對於女性嚟講,卵巢 喺妊娠第 8 週喺形態上面睇得到。睪酮嘅冇咗會搞到沃爾夫氏管結構嘅減少。穆氏管結構會留低,並且發育成輸卵管、子宮、同埋陰道嘅上部分區域。尿生殖竇 發育成尿道同埋陰道嘅下部分區域,生殖結節發育成陰蒂,尿生殖褶發育成小陰唇,而尿生殖隆起發育成大陰唇。喺妊娠 16 個禮拜,卵巢會產生 FSH 受體 同埋 LH/hCG 受體。喺妊娠 20 個禮拜,卵泡膜細胞前體會出現,而且卵原細胞 有絲分裂 係度發生緊。喺妊娠 25 個禮拜,卵巢喺形態上面經已界定咗,而且 卵泡發生 可以開始。
基因表達 嘅研究顯示,一啲特定嘅基因組合,好似卵泡抑素同埋多種細胞週期蛋白激酶抑製劑,係有份參與卵巢發育嘅。已經證明,各種基因同埋蛋白質——好似 WNT4、RSPO1、FOXL2、同埋各種雌激素受體——係可以阻止睾丸嘅發育或者男性型細胞嘅血統嘅。
腦下垂體
[編輯]腦下垂體 係喺頭側神經板入面形成嘅。Rathke 囊,一個 口咽 外胚層細胞嘅窿,喺妊娠第四同埋第五週之間形成,而且喺完全發育之後,佢會產生前葉腦下垂體。喺妊娠七個禮拜,前葉腦下垂體血管系統開始發育。喺妊娠頭 12 個禮拜,前葉腦下垂體會經歷細胞分化。喺妊娠 20 個禮拜,垂體門脈系統 經已發育好。Rathke 囊會向住第三腦室生長,並且同憩室融合。噉樣會消除個窿,而且個結構會變成 Rathke 裂。後葉腦下垂體葉係由憩室形成嘅。部分垂體組織可能會留喺鼻咽正中線入面。喺好少嘅情況下,噉樣會搞到鼻咽入面有識得運作嘅異位荷爾蒙分泌腫瘤。
前葉腦下垂體嘅功能性發育牽涉到喺垂體幹細胞入面表達嘅轉錄因子嘅 時空 調節同埋局部可溶性因子嘅動態梯度。垂體形態發生嘅背側梯度嘅協調係取決於嚟自漏斗骨形態發生蛋白 4(BMP4)嘅神經外胚層訊號。呢種蛋白質係負責 Rathke 囊嘅初始內陷嘅發育嘅。垂體細胞增殖要用嘅其他必要蛋白質係 成纖維細胞生長因子 8(FGF8)、Wnt4、同埋 Wnt5。腹側發育模式同埋轉錄因子嘅表達係俾 BMP2 同埋 音速刺蝟蛋白(SHH)嘅梯度影響嘅。呢啲因子對於協調細胞增殖嘅早期模式係好重要嘅。
妊娠六個禮拜,促皮質素細胞 就可以認到出嚟。喺妊娠七個禮拜,前葉腦下垂體經已識得分泌 ACTH。喺妊娠八個禮拜內,生長激素細胞 開始發育,細胞質 表達人生長激素。一旦胎仔去到 12 個禮拜嘅發育,促甲狀腺細胞就開始表達 TSH 嘅 β 亞基,而 促性腺激素細胞 就開始表達 LH 同埋 FSH 嘅 β 亞基。男性胎仔主要產生表達 LH 嘅促性腺激素細胞,而女性胎仔就產生相等表達 LH 同埋 FSH 嘅促性腺激素細胞。喺妊娠 24 個禮拜,表達催乳素嘅 泌乳滋養細胞 開始出現。
功能
[編輯]荷爾蒙
[編輯]荷爾蒙 係 多細胞生物 嘅 腺體 入面嘅細胞產生嘅一類 訊號分子,佢哋係經由 循環系統 運送去到遠處嘅目標器官,嚟調節 生理學 同埋 行為。荷爾蒙有唔同嘅化學結構,主要分 3 類:二十碳酸、類固醇、同埋 氨基酸/蛋白質 衍生物(胺、肽、同埋 蛋白質)。分泌荷爾蒙嘅腺體組成內分泌系統。荷爾蒙呢個詞有時會延伸到包括由細胞產生嘅化學物質,呢啲化學物質會影響返同一個細胞(自分泌 或者 內分泌訊號傳導)或者附近嘅細胞(旁分泌訊號傳導)。
荷爾蒙係用嚟喺 器官 同埋組織之間溝通,嚟做 生理 調節同埋 行為 活動,好似消化、新陳代謝、呼吸、組織 功能、感覺感知、瞓覺、排泄、哺乳、壓力、生長同埋發育、郁動協調、生殖、同埋 心情。[11][12]
荷爾蒙係透過結合去目標細胞入面嘅特定 受體 蛋白質嚟影響遠處嘅細胞,搞到細胞功能有變化。噉樣可能會搞到細胞類型特異性反應,包括快速改變現有蛋白質嘅活性,或者慢啲改變目標基因嘅 基因表達。氨基酸類荷爾蒙(胺 同埋 肽或者蛋白質荷爾蒙)係水溶性嘅,而且係經由 訊號轉導 途徑喺目標細胞嘅表面運作;類固醇荷爾蒙,由於係溶喺脂肪度嘅,會穿過目標細胞嘅 血漿膜 去到佢哋嘅 細胞核 入面發揮作用。
細胞訊號傳導
[編輯]內分泌系統入面嘅典型 細胞訊號傳導 模式係內分泌訊號傳導,即係話,用循環系統嚟去到遠處嘅目標器官。不過,都有其他模式,即係旁分泌、自分泌、同埋 神經內分泌 訊號傳導。另一方面,神經細胞 之間嘅純神經分泌訊號傳導就完全係 神經系統 嘅嘢。
自分泌
[編輯]自分泌訊號傳導係一種訊號傳導形式,其中一個細胞會分泌一種荷爾蒙或者化學信使(叫做自分泌劑),佢會結合去返同一個細胞上面嘅自分泌受體,搞到細胞有變化。
旁分泌
[編輯]有啲內分泌學家同埋醫生會將旁分泌系統計做內分泌系統嘅一部分,但係就冇一致嘅共識。旁分泌嘅作用比較慢,目標係同一個組織或者器官入面嘅細胞。一個例子係 生長抑素,佢係由一啲胰臟細胞釋放嘅,目標係其他胰臟細胞。[2]
鄰分泌
[編輯]鄰分泌 訊號傳導係一種細胞之間嘅溝通類型,佢係經由細胞膜嘅寡糖、脂質、或者蛋白質成分嚟傳遞嘅,而且可能會影響發射細胞或者即刻喺隔籬嘅細胞。[13]
佢發生喺相鄰嘅細胞之間,呢啲細胞有大片好埋身嘅血漿膜,呢啲血漿膜係俾啲叫做 連接子 嘅跨膜通道連埋嘅。細胞之間嘅窿罅通常可能只係得 2 到 4 納米咁細。[14]
臨床意義
[編輯]病
[編輯]
內分泌疾病 好普遍,[16] 包括好似 糖尿病、甲狀腺 病同埋 肥胖症 噉嘅病症。 內分泌病嘅特徵係荷爾蒙釋放失調(一種產生 腦下垂體腺瘤),對訊號傳導嘅唔啱反應(甲狀腺功能不足),冇咗個腺體(一型糖尿病,慢性腎衰竭 入面嘅 紅血球生成 減少),或者喺好緊要嘅位嘅結構性增大,好似甲狀腺(毒性多結節性甲狀腺腫)。內分泌腺嘅功能減退可能係因為儲備冇晒、分泌唔夠、發育不全、萎縮、或者主動破壞而出現。功能亢進可能係因為分泌太多、冇咗抑制、增生性 或者 腫瘤性 變化、或者過度刺激而出現。
內分泌病變 分做原發性、繼發性、或者三級。原發性內分泌病會抑制下游腺體嘅作用。繼發性內分泌病表示腦下垂體有問題。三級內分泌病係同下丘腦同埋佢啲釋放荷爾蒙嘅功能障礙有關嘅。[17]
由於 甲狀腺,同埋荷爾蒙經已牽涉到發訊號去遠處嘅組織度叫佢哋增生,例如,雌激素受體 經已顯示出係有份喺某啲 乳癌 度嘅。內分泌、旁分泌、同埋自分泌訊號傳導都經已牽涉到增殖,增殖係 腫瘤發生 嘅必要步驟之一。[18]
其他由內分泌功能失調搞出嚟嘅常見病包括 愛迪生病、庫欣氏病 同埋 格雷夫氏病。庫欣氏病同埋愛迪生病係關乎腎上腺功能失調嘅病理。腎上腺嘅功能失調可能係因為原發性或者繼發性因素,而且可能會搞到高皮質醇血症或者 低皮質醇血症。庫欣氏病嘅特徵係因為腦下垂體腺瘤搞到 促腎上腺皮質激素(ACTH)分泌得太多,佢最終透過刺激腎上腺嚟引起內源性高皮質醇血症。[19] 庫欣氏病嘅一啲臨床症狀包括肥胖、滿月面同埋多毛症。[20] 愛迪生病係一種內分泌病,佢係由腎上腺功能唔夠而搞到嘅低皮質醇血症搞出嚟嘅。腎上腺功能唔夠好緊要,因為佢係同維持血壓同埋血糖能力下降有關嘅,呢個缺陷可能會證明係攞命嘅。[21]
格雷夫氏病關乎甲狀腺嘅活動過度,佢會產生 T3 同埋 T4 荷爾蒙。[20] 格雷夫氏病 嘅影響範圍由出汗太多、疲倦、唔受得熱同埋 高血壓 去到眼腫,眼腫會引起紅、腫,喺好少嘅情況下會引起視力變差或者疊影。[14]
其他動物
[編輯]喺所有有神經系統嘅 動物 度都觀察到神經內分泌系統,而且所有 脊椎動物 都有下丘腦-腦下垂體軸。[22] 所有脊椎動物都有甲狀腺,喺 兩棲動物 入面,甲狀腺對於幼蟲轉變成大人形態都係好重要嘅。[23][24] 所有脊椎動物都有腎上腺組織,而哺乳動物喺將佢哋組織成層方面係特別嘅。[25] 所有脊椎動物都有某種形式嘅腎素-血管收縮素軸,而且所有 四足動物 都有醛固酮做主要嘅 鹽皮質激素。[26][27]
其他圖像
[編輯]-
女性內分泌系統
-
男性內分泌系統
睇埋
[編輯]參考文獻
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