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結構生物化學/激素

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類固醇和甲狀腺激素

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類固醇和甲狀腺激素

兩者都是脂溶性激素。這些激素可以穿過細胞膜並進入胞質溶膠甚至細胞核。膽固醇是類固醇激素的唯一前體分子。雌激素(女性性激素)和雄激素(男性性激素)是兩類類固醇激素。雌激素可以擴散穿過靶細胞的膜並與細胞質中的特定受體相互作用。類固醇受體複合物形成後,可以穿過核膜進入細胞核。在細胞核中,它改變某些蛋白質的 mRNA 轉錄。

甲狀腺激素可以調節生長。它還可以起到刺激蛋白質、脂肪和葡萄糖分解的作用。甲狀腺激素由甲狀腺分泌。它們以類似的方式穿過質膜並進入細胞核。甲狀腺受體複合物影響某些對某些代謝過程必不可少的轉錄。[1]

雄激素和雌激素之間的差異

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首先,激素是由內分泌腺化學產生的,對身體各個器官的活動具有特定作用。激素幫助的具體活動包括生長發育、性功能、生殖、情緒和代謝。產生激素的主要內分泌腺是垂體、松果體、胸腺、胰腺、甲狀腺和腎上腺。主要的男性和女性激素被稱為雄激素和雌激素。男性可以在睪丸中產生這些激素,而女性可以在卵巢中產生這些激素。雖然男性和女性都擁有這兩種型別的激素,但他們擁有的數量卻大不相同。例如,大多數男性產生大量的睪酮,這是一種雄激素,而女性幾乎不產生任何睪酮。男性擁有雌激素的水平也是如此。男性仍然會產生這種激素,但每天產生的量非常少。


雄激素:它們是一組激素,在男性特徵性狀和生殖活動中發揮作用。它也被認為是類固醇,如睪酮,它調節男性特徵的發育。雄激素幫助發育的男性特徵包括男孩在青春期發育的第二性徵。此外,雄激素影響精子細胞的形成以及性興趣和行為。雄激素可能被稱為“男性激素”。男性和女性的身體都會產生雄激素,只是數量不同。事實上,雄激素在女性體內有超過 200 種作用。主要的雄激素是睪酮和雄烯二酮。它們在男性體內含量高得多。其他雄激素包括二氫睪酮 (DHT)、脫氫表雄酮 (DHEA) 和脫氫表雄酮硫酸酯 (DHEA-S)。在女性體內,雄激素的主要目的之一是轉化為被稱為雌激素的女性激素。在女性中,雄激素在卵巢、腎上腺和脂肪細胞中產生。事實上,女性可能會產生過多或過少的這些激素——雄激素過剩和缺乏的疾病是女性中最常見的激素疾病之一。在女性中,雄激素在啟動青春期的激素級聯反應中起著關鍵作用,刺激陰毛和腋窩的毛髮生長。此外,這些激素被認為調節許多器官的功能,包括生殖道、骨骼、腎臟、肝臟和肌肉。在成年女性中,雄激素是雌激素合成的必需物質,已被證明在預防骨質流失以及性慾和性滿足方面發揮著關鍵作用。它們還調節絕經前、絕經期和絕經後身體的功能。

關於與雄激素相關的疾病:a) 高雄激素水平過量的雄激素會導致問題,導致痤瘡、多毛症(在“不適當”的地方過度毛髮生長,例如下巴或上唇)和脫髮等“男性化作用”。許多患有高水平“遊離”睪酮(一種睪酮)的女性患有多囊卵巢綜合徵 (PCOS),其特徵是不規則或沒有月經、不孕、血糖紊亂,在某些情況下還會出現痤瘡和毛髮生長過多等症狀。如果不治療,無論女性是否患有多囊卵巢綜合徵,高水平的雄激素都與嚴重的健康後果相關,例如胰島素抵抗和糖尿病、高膽固醇、高血壓和心臟病。除了多囊卵巢綜合徵外,高雄激素水平(稱為雄激素過剩)的其他原因包括先天性腎上腺皮質增生症(一種影響腎上腺的遺傳性疾病,影響約 14,000 名女性中的一名)和其他腎上腺異常以及卵巢或腎上腺腫瘤。合成代謝類固醇等藥物也會導致雄激素過剩症狀。

b) 關於低雄激素水平:低雄激素水平也可能成為問題,產生性慾下降(對性的興趣或渴望)、疲勞、幸福感下降和對骨病易感性增加等影響。由於性慾下降和全身不適等症狀有多種原因,雄激素缺乏與雄激素過剩一樣,往往被誤診。低雄激素水平可能影響任何年齡的女性,但最常發生在絕經過渡期或“圍絕經期”,這是指絕經之前的時期(通常是 2 到 8 年)。女性 20 歲時雄激素水平開始下降,到她絕經時,雄激素水平從峰值下降了 50% 或更多,因為腎上腺的雄激素生成下降,並且卵巢的週中期高峰消失。絕經後十年雄激素水平進一步下降,表明卵巢功能不斷下降。對於許多女性來說,這種進一步下降的影響包括潮熱和骨質流失加速。這些影響可能要到女性 50 多歲或 60 歲出頭時才會變得明顯。

關於低雄激素水平的治療:雌激素/睪酮組合藥物有口服和注射兩種劑型,可用於女性。小型研究發現,它們對於提高患有雄激素缺乏症的女性的性慾、精力和幸福感有效,並提供額外的骨質流失保護。然而,雌激素和睪酮組合的風險包括乳腺癌和子宮內膜癌風險增加,對血膽固醇的不良影響和肝臟毒性。睪酮也是治療艾滋病相關消瘦的有效藥物,目前正在進行研究以治療經前期綜合徵 (PMS) 和自身免疫性疾病。患有 PMS 的女性在整個月經週期中睪酮水平可能低於正常水平。

雌激素:它們是主要由女性卵巢產生的性激素,刺激女孩性器官的生長,以及乳房和陰毛的生長,被稱為第二性徵。雌激素還調節女性月經週期。[2]

雌激素是一組激素化合物的通用名稱。它是女性的主要性激素,對月經週期至關重要。雖然男性和女性都擁有這種激素,但在女性體內含量更高,尤其是在有生育能力的女性體內。第二性徵,即與生殖系統無關的男性和女性之間決定性的差異,部分由雌激素決定。在女性中,這些特徵包括乳房、骨盆增寬以及臀部、大腿和髖部區域體脂肪的增加。這種激素還導致女性面部毛髮減少,皮膚比男性光滑。它也是女性生殖過程的重要組成部分。雌激素調節月經週期,透過富集和增厚子宮內膜來為懷孕做準備。兩種激素,黃體生成激素 (LH) 和卵泡刺激激素 (FSH),幫助控制排卵女性體內雌激素的產生方式。雌激素主要在卵巢中產生,由正在發育的卵泡產生。此外,它由卵巢中的黃體以及胎盤產生。肝臟、乳房和腎上腺也可能有助於其產生,但數量較少。有三種不同的化合物構成這種激素組:雌酮、雌二醇和雌三醇。在女性的生殖生活中,從月經初潮開始一直持續到絕經,產生的主要雌激素型別是雌二醇。酶促作用使雌二醇從雄激素中產生。睪酮有助於雌二醇的產生,而雌酮是由雄烯二酮產生的。

雌激素對女性健康至關重要,不僅僅是它與她的生殖週期的關係。雖然它會導致女性瀦留液體,早期的暴露(透過早期的月經)會增加女性患乳腺癌的風險,但這種激素具有顯著的益處。

雄激素與女性的關係

在女性中,雄激素在腎上腺、卵巢和脂肪細胞中產生。涉及女性體內雄激素水平過高或不足的疾病構成了她們許多常見的激素疾病。對於女性來說,雄激素的關鍵作用是幫助青春期的開始以及調節某些器官的功能。對於成年女性來說,雄激素是雌激素合成的必需物質,並且參與預防骨質流失以及性慾和性滿足。

三種化學類別激素

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激素一般分為三類,以其結構為特徵,而不是以其功能為特徵。這三類是

1. 類固醇 類固醇是源自膽固醇的脂類。例如睪酮和皮質醇。這些激素由性腺、腎上腺皮質和胎盤分泌。類固醇是天然物質,在人體內具有多種不同的作用,這些作用在幾天內開始。類固醇在醫療保健中的主要用途是減輕炎症和其他疾病症狀。類固醇吸入劑在減少哮喘死亡率方面發揮著重要作用,區域性類固醇注射有助於治療疼痛的關節和韌帶。類固醇霜廣泛用於治療溼疹和其他炎症性皮膚病。類固醇會使整個免疫系統活性降低,這在存在免疫成分的疾病中非常有用。類固醇是終極的抗炎藥。然而,類固醇在醫學上的應用受到全身嚴重副作用的限制。這就是為什麼類固醇往往在區域性製劑(如噴霧劑和乳膏劑)中謹慎使用,以確保在需要的地方獲得最大劑量,而血流中的劑量最小。類固醇也會影響大腦,高劑量會導致人們感到快樂、欣快、興奮,伴有睡眠障礙,甚至出現嚴重的精神疾病,例如躁狂症、極具攻擊性的行為和精神病(妄想、偏執、失去現實感)。如果類固醇使用者還服用其他影響情緒或大腦功能的藥物,這些副作用可能會更加常見。類固醇在晚期癌症患者的護理中確實很有用,當他們從疾病中獲得的預期壽命很短時,醫生對長期副作用的態度就會更加寬鬆。腦腫瘤對類固醇反應通常非常明顯。原因是腦部位於顱骨內的骨性箱子裡,頭內部會積聚壓力,導致頭痛、噁心、嗜睡和其他問題。腦部掃描通常顯示,一個核桃大小的腫瘤周圍可能存在大量的免疫反應,伴有腦腫脹和炎症。類固醇可以減輕額外的腫脹,通常可以逆轉症狀並爭取時間。如果患者最終開始惡化,潛在的癌症會繼續生長,死亡通常會在類固醇劑量降低後迅速發生。因此,類固醇非常有效,作用範圍廣泛,產生從止痛到情緒升高的各種戲劇性效果,如果不是因為非常嚴重的副作用,它們將被更頻繁地使用。身體會對類固醇產生依賴,在醫療保健中使用時,大多數醫生會逐漸降低劑量,即使他們可能在急性疾病中以非常高的劑量開始。


2. 肽類

肽類是最常見的激素型別,包含一個氨基酸鏈。例如促甲狀腺激素釋放激素和加壓素。這些激素由心臟、肝臟、胃、腎臟、垂體和甲狀旁腺分泌。肽類在生命的基本生理和生化功能中起著至關重要的作用。幾十年來,肽類研究一直是科學領域不斷發展的領域。當氨基酸數量小於約 50 個時,這些分子被稱為肽類,而更長的序列被稱為蛋白質。氨基酸透過肽鍵連線,這是一種特殊的連線方式,其中一個氨基酸的氮原子與另一個氨基酸的羧基碳原子結合。肽類(蛋白質)存在於每個活細胞中,並具有多種生化活性。它們以酶、激素、抗生素、受體等形式出現。合成肽類可能在多肽的結構-功能研究中很有用,可用作肽類激素和激素類似物,用於製備交叉反應抗體,以及用於設計新型酶。肽類透過將一個氨基酸的羧基或 C 末端連線到另一個氨基酸的氨基或 N 末端來合成。肽類合成的兩種策略是液相肽合成和固相肽合成 (SPPS)。


3. 胺類 胺類衍生激素來自酪氨酸和色氨酸等氨基酸。例如兒茶酚胺和甲狀腺素。這些激素由甲狀腺和腎上腺髓質分泌。在胺類中,氨中的氫原子被烴基逐個替換。胺類根據被替換的氫原子數量分為不同的類別。在伯胺中,氨分子中只有一個氫原子被替換。這意味著伯胺的分子式為 RNH2,其中“R”是烷基。在仲胺中,氨分子中的兩個氫原子被烴基替換。在叔胺中,氨分子中的所有氫原子都被烴基替換。


參考文獻

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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。

"生長激素測試:MedlinePlus 醫學百科全書。" 美國國立醫學圖書館。美國國立醫學圖書館,n.d. 網路。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. 網路。2012 年 10 月 29 日。<http://www.healthywomen.org/condition/androgen>。

"雄激素關於我們的定義:所有形式的單詞(名詞、動詞等)現在都在一個頁面上顯示。" 梅里亞姆-韋伯斯特。梅里亞姆-韋伯斯特,n.d. 網路。2012 年 10 月 29 日。<http://www.merriam-webster.com/dictionary/androgen>。

"激素的化學類別。" 新聞醫學。新聞醫學,n.d. 網路。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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