1.下丘脑激素及其作用
在脊椎动物的内分泌系统激素分泌及其调节方面,下丘脑具有举足轻重的作用,即其所分泌的激素对脑垂体及其他内分泌腺具有极为重要的调控作用。从其激素的命名就可以发现,各种下丘脑激素都是根据它们对不同腺垂体激素调控作用而命名的。
King和MiUar(1980)对哺乳类(鼠)、鸟类(信鸽和鸡)、爬行类(龟和蜥蜴)、两栖类(蛙和蟾蜍)、硬骨鱼类(罗非鱼)和软骨鱼类(鲨鱼)的下丘脑提取物,用兔抗LH—RH血清检验具有免疫反应LH—RH物质,发现两栖类和哺乳类具有结构相似的LH—RH,而软骨鱼类、硬骨鱼类、爬行类和鸟类的LH—RH结构相似,但和两栖类与哺乳类不同。上述结构差异的原因,可能与第7个氨基酸残基不同有关。
腺垂体在脊椎动物的内分泌系统中同样具有极其重要的作用。它至少可分泌7种多肽激素,对靶组织进行调控。
2.靶腺激素及其主要功能
(1)甲状腺。从圆口类到哺乳类动物都有甲状腺,其分泌的甲状腺激素,主要作用于肝脏、肾脏、心脏和骨骼肌,使肝糖原分解,血糖升高;它还促进细胞的呼吸作用,使耗氧量和代谢率升高。由于代谢作用增强使产热量增加,故甲状腺激素对恒温动物的体温调节起重要的MSH为黑色素细胞刺激素,PIH为催乳素激素抑制激素,FsH一,IMRH为促卵泡激素释放激素,L}I—RH为促黄体激素释放激素作用。其对变温动物的代谢活动亦起重要作用,但对变温动物的产热方面的作用很小。
(2)甲状旁腺。大多数脊椎动物的骨骼积累钙,成为体内钙的储存部位,在需要钙时又可以从骨骼重吸收到细胞外液,使骨骼和组织液中的钙保持在平衡状态。甲状旁腺所分泌的降钙素对动物体内钙的代谢具有重要作用。甲状旁腺对两栖类、爬行类和鸟类的钙调节也起重要作用。降钙素分泌主要受血钙浓度调节。当血钙浓度增高时,降钙素分泌增加,反之,分泌减少。
(3)胰岛。蛇类的胰岛组织分为几个小球状构造,位于胆囊附近,大多数脊椎动物的胰岛散布于胰脏内。胰岛由细胞组成。细胞(亦称A细胞)可分泌胰高血糖素,具有较强的升血糖作用,它能强烈地促进糖原分解,又能促进氨基酸在肝脏的脱氨基作用,从而加速糖原异生,故可使血糖升高。总之,胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。血糖浓度是调节胰高血糖素分泌的最重要因素。
胰岛素由胰岛的B细胞(亦称B细胞)所分泌,是一种促进合成代谢的激素。其主要作用是:降低血糖,促进脂肪和蛋白质的合成,抑制肝糖原分解,抑制蛋白质、脂肪等非糖物在肝脏合成糖原。因此,对机体的生长,胰岛素和腺垂体的生长素具有同等重要的作用,两者缺一不可。
(4)肾上腺皮质。它和肾脏及性腺一起由体腔顶部的中胚层发育而来,位于外侧的生肾组织形成排泄系统的肾小管和导管,内侧的生殖嵴形成性腺,两者之间的细胞就发展成为内分泌的肾问组织或肾上腺皮质。肾上腺皮质和性腺所产生的激素都属于类固醇。根据不同的生理机能,可以把皮质类固醇激素分为两类:一类能够促进糖异生作用,称为糖皮质激素,如皮质醇、皮质酮、可的松等,以皮质醇的作用最为显著;另一类是调节电解质平衡的激素,称为盐皮质激素,最为重要的一种是醛固酮。爬行动物以皮质酮和醛固酮为主。肾上腺皮质激素的释放受腺垂体促肾上腺皮质激素的调节,而后者又受下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的控制,而CRH的分泌又受到血液中皮质类固醇激素的负反馈作用所调节,使血液的皮质激素保持在一定的水平。
(5)肾上腺髓质——嗜铬组织。它既是交感神经系统的一部分,也是内分泌系统的一部分。其分泌活动直接受交感神经节前纤维的激活与调节。肾上腺髓质所释放的激素是儿茶酚胺类激素,如肾上腺素和去甲肾上腺素,它们的机能是多方面的,主要与动物在紧急情况下的交感性“应急”反应有关。
(6)性腺及性激素。脊椎动物的雄性性腺是精巢,雌性的性腺是卵巢。其生殖功能是十分重要而又相当复杂的生理活动。由下丘脑神经分泌组织产生的激素、脑垂体的促性腺激素以及性腺分泌的激寒(雄性主要是睾酮和雄烷二酮等,雌性主要是雌二醇、雌酮等)形成一个完整的系统,调节着整个生殖活动,包括性分化、性腺发育、副性征形成、生殖周期、生殖行为等。