环境激素
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(b) 阻擋(Block)、防止(Prevent)及改變(Alter)荷爾蒙與荷爾蒙受體的 結合或影響細胞訊息傳遞的途徑(Pathway):又分抗雌激素(AntiEstrogen)或抗雄激素(Anti-Androgen)兩大類。
內分泌系統(endocrine system)
(一) 組成 (二) 功能 (三) 特性
(一) 組成
內分泌系統包含: 腺體(gland)、 激素(hormone)、 目標細胞(target cell) 三大部份傳遞訊號和指令至全身各處 。
運作方式 (1)
腺體和神經細胞傳遞溫度改變、飢餓、 恐懼、生長需求或任何的外來刺激至特 定內分泌腺;
(6) 副甲狀腺(Parathyroid Gland)
肽類的副甲狀腺素,促進骨骼釋放鈣而增 加血液中的鈣濃度;促進腸道鈣質的吸收, 但是減少腎臟對鈣的分泌;降低血液中磷 酸鹽的含量。
(7) 甲狀腺(Thyroid)
(a) 氨基酸類的甲狀腺素(thyroxine)和三碘甲狀 腺原氨酸(triiodothyronine): 發展及維持女性器官與特徵;啟發泌尿生殖系 統的建立。 (b) 肽類的抑鈣激素(calcitonin): 抑制骨骼對鈣的釋放,因此降低血液中的鈣濃 度。
(d) 多肽鏈的促腎上腺皮質激素(Adrenocorticotropic hormone, ACTH):促進腎上腺皮質分泌腎上腺皮質素(cortisol)以及其 他的類固醇。
(10) 下丘腦 (Hypothalamus)
肽類的激素,對來自神經系統的信號或在 血液中循環的激素濃度效應,產生反應而 釋放可作用於腦下垂體腺(pituitary gland) 的對應激素。
(c) 多肽鏈類
水溶性的長鏈氨基酸分子(數個至200 個),例如胰島素、催乳激素等調節代 謝、乳汁分泌、生長、生育等作用。
(3) 水溶性與脂溶性
水溶性激素可以經由血液輸送,但是會受到脂 質結構的排斥,例如細胞膜或細胞核膜,因此 水溶性激素通常與位於細胞表面的受體作用。
脂溶性激素則相反,必須先與特定蛋白質結合 轉變成水溶性才能夠經由血液輸送,到達目標 細胞之後必須與特定蛋白質部份分離,才能與 受體結合。
激素的作用
激素分子攜帶來自內分泌腺以及身體組織的指令,傳 遞至全身各處。人體含有大約50種的激素,掌控諸如 肌肉生長、心跳速率、經期、飢餓等反應。 激素透過血液或細胞胞液到達目標細胞,與目標細胞 中或位於其表面的蛋白質受體結合,受體解讀指令之 後會影響基因表現或改變細胞蛋白質活性,因而改變 目標細胞的運作,這些作用包括即時的反應與長期的 效應。 激素的作用方式有專一性與非專一性,同一目標細胞 也可能接受多種的不同激素效應。
內分泌干擾化合物
凡是會影響內分泌系統運作的人造化合 物或天然的植物性物質都稱為內分泌干 擾化合物(Endocrine disrupters),或是環 境激素(Environmental hormones)。
主要内容
種類與運作機制 干擾物質的來源 干擾物質的效應
種類與運作機制
(a)模仿性荷爾蒙─雌激素(Estrogen)和雄激素(Androgen)的作用: 會 與荷爾蒙受體(Hormone Receptor)相結合,取代真正性荷爾蒙 的功能,因有近似雌激素的作用,所以又被稱為環境雌激素 (Environmental Estrogen),這也是目前歷經最多研究的荷爾蒙 干擾物質,例如來自多種植物與真菌的天然植物性雌激素 (Phytoestrogens)。
(1) 維持生物體內部的穩定狀態,例如營養、代謝作 用、水分、礦物質、酸鹼值等平衡; (2) 對來自體外的刺激(stimuli)產生反應; (3) 調節生長、發展、生育;
(4) 產生、使用、儲藏能量。
(三) 特性
激素分子具有一些獨特的性質與目標細胞相結合: (a) 自然的激素具有強力的活性,也就是說極少量就可 以引起反應。 (b) 不同的腺體可以分泌相同的激素,例如卵巢和腎上 腺都會分泌雌激素。 (c) 同一激素的作用會因目標細胞的所在地、性別、物 種而異,例如雌激素在人類與女性經期有關,但是在 鳥類則與其骨骼細胞的強韌性有關。 (d) 激素經由與細胞核內的DNA結合而影響基因表現, 也就是說,規劃於基因中的功能必須透過激素來啟動, 進行特定蛋白質的合成,導致細胞有新的活性,例如 生長、分泌、代謝等。
(2) 化學結構
(a) 類固醇類 (b) 氨基酸衍生物類 (c) 多肽鏈類
(a) 類固醇類
脂溶性,來自膽固醇,包括男女都具有 只是不同比例的雌激素、雄激素、黃體 酮三大類,此種激素會進入細胞核與特 定受體或基因結合,形成特定的蛋白質。
(b) 氨基酸衍生物類
水溶性,與位於細胞表面的受體結合, 產生信號促使位於細胞內的特定分子活 化酵素、蛋白質活性、基因表現等。
主要的腺體
(1) 卵巢(ovary) (2) 睪丸(testis) (3) 胰臟(Pancreas) (4) 腎上腺(Adrenal Glands) (5) 胸腺(Thymus) (6) 副甲狀腺 (Parathyroid Gland) (7) 甲狀腺(Thyroid) (8) 腦下垂體後葉腺 (Posterior Pituitary Gland) (9) 腦下垂體前葉腺 (Anterior Pituitary Gland) (10) 下丘腦 (Hypothalamus) (11) 松果體(Pineal Gland)
多種肽類的胸腺素(Thymosin)和胸腺生成素 (Thymopoietin),人體的胸腺所製造的胸腺蛋 白質至少有七種,主要是有關免疫系統細胞的 發育和維持。 例如促進T淋巴細胞(lymphocyte)的發育以及 維持、骨髓B淋巴細胞的分化為可產生抗體 (antibody)的血漿細胞(plasma cell)。
(3) 胰臟(Pancreas)
(a)
多肽鏈(polypeptide)的胰島素(insulin):降低 血糖濃度、增加肝醣(glycogen)的儲存、刺 激蛋白質的生成。
(b) 多肽鏈的高血糖素(Glucagon):促進肝醣的 分解、提高血糖濃度。 (c) 肽(peptide)類的生長抑素(Somatostatin):抑 制胰島素和高血糖素的釋出。
(1) 卵巢(ovary)
(a) 類固醇(steroid)的雌激素:發展和維持女性 特徵,啟動泌尿生殖系統(uterine lining)的建 立。 (b) 類固醇的黃體酮(progesterone):影響女性胸 部發育、經期;促進泌尿生殖系統的生長與分 化。
(2) 睪丸(testis)
類固醇的雄性激素,主要是睪丸酮 (testosterone),發展和維持男性特徵, 協助精子的形成。
(8) 腦下垂體後葉腺(Posterior Pituitary Gland)
(a)肽類的抗利尿激素(Antidiuretic hormone):增 加腎臟對水的吸收,以及增高血壓。 (b) 肽類的縮宮素(oxytocin): 促進懷孕子宮的收縮,以及生產後乳汁的形成。
(9) 腦下垂體前葉腺(Anterior Pituitary Gland)
(a) 蛋白質的生長激素:促進肌肉和骨骼的生長;提升蛋白質合成 與脂肪的流通性。 (b) 蛋白質的催乳激素(prolactin):促進產後乳汁的形成與分泌。
(c) 糖蛋白(glycoprotein)類的甲狀腺促進素(Thryoid-stimulating hormone,TSH):促進甲狀腺激素的形成與分泌。
緊縮全身的血管;增加心跳和心臟肌的 收縮;增加代謝速率。
(c) 類固醇的糖皮質激素 (Glucocorticoid),主要是腎上腺皮質 素(cortisol)和皮質類固醇 (corticosterone):
藉影響醣類代謝作用來調節血糖濃度;影 響生長;降低緊張(stress)以及消炎(antiinflammatories)效應。
(4) 腎上腺(Adrenal Glands)
(a) 兒茶酚(Catecholamine)氨基酸衍生物類的腎上腺素 (Epinephrine): (b) 兒茶酚氨基酸衍生物類的副腎上腺素(Norepinephrine): (c) 類固醇的糖皮質激素(Glucocorticoid),主要是腎上腺皮 質素(cortisol)和皮質類固醇(corticosterone): (d) 類固醇的礦物類皮質激素(Mineralocorticoids),主要是醛 固酮(aldosterone): (e) 類固醇的腎上腺雌激素(Gonadocorticoid),主要是雄性 激素(androgen):
环境激素
定义
依據美國環境保護局 基本上,任何非動物 (U.S.EPA)所採取的官式 (人)體內產生而且會 定義是:一種在體外生成 干擾人類或動物內分 (Exogenous)的化合物, 泌系統運作的化合物, 會干擾體內天然荷爾蒙的 合成(Synthesis)、分泌 就是一種環境激素 (Secretion)、輸送 (荷爾 (Transport)、結合 蒙)(Environmental (Binding)、作用(Action)、 Hormone),也稱為 排除(Elimination)等負責 維持體內平衡 內分泌干擾化合物 (Homeostasis)、生殖 (Endocrine Disrupter (Reproduction)、發育 Chemicals, EDCs) (Development)、行為 (Behavior)等的機制。
(11) 松果體(Pineal Gland)
兒茶酚氨基酸衍生物類的褪黑激素 (melatonin),主要是晝夜節律 (circadian rhythm)的調節;抑制腎上腺 雌激素;曝光會減少分泌,黑暗則增加 分泌。
(二) 功能
所有脊椎動物,例如魚和哺乳動物,都具有內分泌 系統,聯合神經系統執行下列功能:
(d) 類固醇的礦物類皮質激素 (Mineralocorticoids),主要是醛 固酮(aldosterone):
調節腎臟有關鈉、鉀、水的分泌。
(e) 類固醇的腎上腺雌激素 (Gonadocorticoid),主要是雄性 激素(androgen)
與第二性別特徵有關(尤其是ห้องสมุดไป่ตู้經後的女性)。
(5) 胸腺(Thymus)
激素的分類
(1) 信號的傳遞距離 (2) 化學結構 (3) 水溶性與脂溶性
(1) 信號的傳遞距離
(a) 長距離訊號 包含內分泌腺以及下丘腦的細胞所釋出的激素,透過 血液傳送它們會遍佈全身,但是只有特定細胞受體會 有反應。 (b) 局部訊號 包括旁泌性(paracrine)、自泌性(autocrine)、神經觸 突性(synaptic)三大類。旁泌性是指激素分泌進入相 鄰的細胞間隙溶液(interstitial fluid)進而擴散進入鄰近 的細胞;自泌性是指細胞會分泌影響自身的激素;神 經觸突性是指激素透過神經觸突在神經元細胞之間或 肌肉與神經元細胞之間傳遞。
運作方式 (2)
內分泌腺釋出帶有指令的激素至特定細 胞,與其中的蛋白質受體(receptor)結合;
運作方式 (3)
結合後的蛋白質受體開始解讀並執行所接受的指令, 就下列兩種截然不同的細胞作用,擇一進行: (a) 啟動基因進行新蛋白質的合成,產生長期的效應, 例如控制身高和骨骼結構的生長激素,以及決定性別 特徵的雌激素(estrogen)、雄性激素(androgen)等。 (b) 改變現存細胞蛋白質的活性,產生立即的反應,例 如在受到驚嚇時釋出腎上腺素(adrenaline)形成快速 的心臟跳動,或者胰島素導致血糖濃度的改變。
(a) 兒茶酚(Catecholamine)氨基 酸衍生物類的腎上腺素 (Epinephrine):
緊縮位於皮膚、腎臟、腸線部位 的血管(blood vessels)以增加通往 心臟、腦部、骨骼肌的血液量, 導致心跳加快和血壓增高;刺激 平滑肌收縮;提升血糖濃度。
(b) 兒茶酚氨基酸衍生物類的副 腎上腺素(Norepinephrine):