二、激素细胞信号转导方式

激素要发挥作用,首先要与其特异性的受体结合。根据激素受体的位置,可以将激素受体分为细胞表面受体和核受体两种。

某些激素必须与细胞表面受体结合,然后发挥调控功能。例如肽类激素是水溶性的,不能跨过脂质的细胞膜,因此它们的受体部分位于细胞外。大多数经典的肽类激素的受体是G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCRs)。它们既可以具有相对短的细胞外氨基末端结构域(例如肾上腺素、促性腺激素释放激素),也可以具有较长的细胞外结构域(例如TSH、LH、PTH)。细胞外激素-受体相互作用引起细胞内相关的G蛋白三聚体解离,导致细胞膜离子通道打开或者激活细胞膜结合酶,刺激(或抑制)第二信使如环磷酸腺苷(cAMP)或二酰甘油、磷脂酰肌醇的产生。这些第二信使紧接着活化丝氨酸/苏氨酸激酶或磷酸酯酶,最终调节转录。第二种最常见的细胞表面受体是胰岛素、生长激素、催乳素、大多数生长因子和细胞因子的信号转导受体。这是一种跨膜受体,其胞内结构域(例如胰岛素和胰岛素样生长因子受体)或相关的细胞内分子(例如生长激素受体、催乳素和细胞因子受体)具有蛋白酪氨酸激酶活性。生长因子等激素结合到胞外结构域,导致与相邻的受体二聚化,发生自身磷酸化或磷酸化相关的酶。随后,这些蛋白激酶的活化的作用与上文所述类似。除此以外,细胞表面受体还包括配体控制闸离子通道(ligand-gated ion channel),如烟碱乙酰胆碱受体;鸟苷酸环化酶,如心钠素受体等。

核受体是一种细胞内受体,激素进入细胞后与受体结合,形成激素-受体复合物。该复合物再通过与细胞核的DNA激素反应元件结合,调控相关功能基因的表达和蛋白质的合成,从而调控细胞的生长代谢和分化等环节,发挥激素作用。类固醇类激素和维生素D通常通过核受体发挥作用。