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詳情生長素的作用 (GH)
GH的生理作用是促進物質(zhì)代謝與生長發(fā)育,對機體各個器官與各種組織均有影響,尤其是骨骼、肌肉及內(nèi)臟器官的作用更為顯著,因此,GH也稱為軀體刺激素(somatotropin)。
(1)促進生長作用:機體生長受多種激素的影響,而GH是起關鍵作用的調(diào)節(jié)因素。幼年動物摘除垂體后,生長即停止,如及時補充GH則可使其生長恢復。人幼年時期GH,將出現(xiàn)生長停滯,身材矮小,稱為侏儒癥;如GH過多則患巨人癥。人成年后GH過多,由于長骨骨骺已經(jīng)鈣化,長骨不再生長,只能使軟骨成分較多的手腳肢端短骨、面骨及其軟組織生長異常,以致出現(xiàn)手足粗大、鼻大唇厚、下頜突出等癥狀,稱為肢端肥大癥。正常成年男子在空腹安靜狀態(tài)下,血漿中GH濃度不超過5μg/L,成年女子不超過10μg/L。而巨人癥與肢端肥大癥患者血中GH濃度可明顯增高。
GH的促生長作用是由于它能促進骨、軟骨、肌肉以及其他組織細胞分裂增殖,蛋白質(zhì)合成增加,離體軟骨培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn),將GH加入到去垂體動物的軟骨培養(yǎng)液中,對軟骨的生長無效,而加入正常動物的血漿卻有效,說明GH對軟骨的生長并無直接作用,而在正常動物血漿中存在某種有促進生長作用的因子。實驗研究證明,GH主要誘導肝產(chǎn)生一種具有促生長作用的肽類物質(zhì),稱為生長介素(somatomedin,SM),因其化學結(jié)構(gòu)與胰島素看近似,所以又稱為胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor,IGF)。目前已分離出兩種生長介素,即IGF-I和IGF-Ⅱ,它們分子組成的氨基酸有70%是相同的。IGF-I是含有70個氨基酸的多肽,GH的促生長作用主要是通過IGF-I作介導的。IGF-Ⅱ是含有67個氨基酸的多肽,它主要在胚胎期產(chǎn)生,對胎兒的生長起重要作用。血液中的IGF-I含量信號2于GH的水平,摘除垂體的大鼠血中IGF-I含量降低,注射GH后,血中IGF-I含量增加,并與GH的劑量呈依賴式?;顒悠谥朔蚀蟀Y患者血中IGF-I含量明顯增高而侏儒癥患者血中IGF-I含量明顯低于正常。給人注射GH,往往需要12-18h后,血中IGF-I含量才會升高,所以當血中GH濃度有急劇變化時,在一定時間內(nèi)血中IGF-I的含量可維持相對穩(wěn)定,在青春期,隨著GH分泌增多,血中IGF-I的濃度也相應增加。
給幼年動物注射生長介素能明顯刺激動物生長,身長增高,體重增加,IGF-Ⅱ比IGF-I的促生長作用更強。生長介素主要的作用是促進軟骨生長,它除了可促進硫酸鹽進入軟髓組織外,還促進氨基酸進入軟骨細胞,增強DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成,促進軟骨組織增殖與骨化,使長骨加長。
血中的生長介素,絕大部分與生長介素結(jié)合蛋白結(jié)合,被運送到全身各處除肝外,肌肉、腎、心與肺等組織也能產(chǎn)生生長介素,可能以旁分泌的方式,以局部起作用。
(2)促進代謝作用:GH可通過生長介素促進氨基酸進入細胞,加速蛋白質(zhì)合成,包括軟骨、骨、肌肉、肝、腎、心、肺、腸、腦以皮膚等組織的蛋白質(zhì)合成增強;GH促進脂肪分解,增強脂肪酸氧化,抑制外周組織攝取與利用葡萄糖,減少葡萄糖的消耗,提高血糖水平。GH對脂肪與糖代謝的作用似乎與生長介素無關,機制尚不清楚。
近年研究證明,血中的生長介互可對GH分泌有負反饋調(diào)節(jié)作用。IGF-I能刺激下丘腦釋放GHRIH,從而抑制GH的分泌。IGF-I還能直接抑制培養(yǎng)的腺垂體細胞GH的基礎分泌和GHRH刺激的GH分泌,說明IGF-I可通過下丘腦和垂體兩下水平對GH分泌進入負反饋調(diào)節(jié)。
除了上述的調(diào)控機制外,還有許多因素可以影響GH的分泌:
(1)睡眠的影響:人在覺醒狀態(tài)下,GH分泌較少,進入慢波睡眠后,GH分泌明顯增加,約在60min左右,血中GH濃度達到高峰。轉(zhuǎn)入異相睡眠后,GH分泌又減少??磥?,在慢波睡眠其GH分泌增多,對促進生長和體力恢復是有利的。50歲以后,GH這種分泌峰消失。
(2)代謝因素的影響:血中糖、氨基酸與脂肪酸均能影響GH的分泌,其中以低血糖對GH分泌的刺激作用最強。當靜脈注射胰島素使血糖降至500mg/L以下時,經(jīng)30-60min,血中GH濃度增加2-10倍。相反,血糖升高可使GH濃度降低。有人認為,在血糖降低時,下丘腦GHRH神經(jīng)元興奮性提高,釋放GHRH增多,GH分泌增加,可減少外周組織對葡萄糖的利用,而腦組織對葡萄糖的利用可基本不受影響。血中氨基酸與脂肪酸增多可引起GH分泌增加,有利于機體對這些物質(zhì)的代謝與利用。
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