信號分子調節生命活動的多種方式

（大慶外國語學校 黑龍江大慶 163311）

信號分子傳遞與調節的方式有多種。神經遞質和激素的區別在于其運到靶細胞的方式和距離。由內分泌腺在特定的刺激作用下，直接釋放到血液中，再由血液帶到全身的某種特異性信號分子叫激素（hormone）。由軸突釋放到突觸間隙中的調節分子叫神經遞質（neurotransmitter），一些特殊的神經細胞只分泌化學信號分子到血液中，而不分泌到突觸間隙中，這些物質在此情況下有時被稱為神經激素。

由神經細胞合成信號分子后沿軸突運送至末梢釋放，可彌散作用于鄰近的細胞，或直接釋放到血液中發揮作用。例如，下丘腦神經細胞分泌的調節因子通過垂體門脈系統作用于腺垂體（垂體前葉），這時神經系統和內分泌系統的界限模糊不清。由于大腦中的一些神經細胞可以分泌激素，所以大腦又可稱為內分泌腺。

各種器官的功能受到神經、內分泌和旁分泌的調節因子的影響，每種化學調節信號分子都通過特定的途徑與靶器官細胞表面的受體蛋白或胞內受體結合，而發生相應的效應。

1 旁分泌調節可以起局部調節作用

由于某些內分泌細胞與相鄰細胞間存在著某種特殊的緊密連接，調節分子不能直接進入血液循環，內分泌細胞分泌的激素分泌后只能通過彌漫，作用于鄰近的靶細胞，影響組織細胞的功能活動，這種調節方式被稱為旁分泌（Paracrine）。它與經血液運輸的“遠距分泌”不同，只是傳遞局部信息，但與激素作用于靶細胞的方式相類似。

旁分泌調節在許多器官和免疫細胞中都存在。例如，胰高血糖素刺激胰島B細胞分泌胰島素；性激素在卵巢局部的作用；胃黏膜某些細胞分泌的組織胺作用于鄰近的壁細胞，調節壁細胞的泌酸活動。旁分泌調節也是對神經調節和內分泌控制系統的一個補充。

旁分泌如果調節不同的免疫細胞，那么這種分子就被稱為細胞因子。其他的旁分泌調節分子被稱為生長因子，是因為它們促進細胞的生長和分化，如表皮生長因子、胰島素樣生長因子就刺激細胞分化和靶細胞增殖，如表1所示幾種生長因子的作用。

表1 幾種典型生長因子的作用

前列腺素是其中最多樣化的一類旁分泌調節分子。前列腺素是一組20個碳脂肪酸，是機體受到激素或其他物質刺激時，由細胞膜上的磷脂分子釋放，前列腺素在幾乎每個器官中都可以合成，并有許多功能。如前列腺素是凝血過程中血小板發揮作用的必需因子；也可以在卵細胞中發揮作用，分泌過多的前列腺素可導致早產、痛經或子宮內膜異位癥。此過程中，信號分子并不進入血液，而是通過細胞外介質做局域性的擴散，并逗留在分泌這些信號分子的細胞的附近。它們起局部介質的作用，調節感染部位炎癥反應或調解傷口愈合過程中細胞增殖的許多信號分子，就以這種方式行使功能。

2 自分泌是內分泌細胞自我調控的一種方式

在一些條件下細胞所響應的局部介質，正是它們自己所分泌的，這種形式就是自分泌信號傳導。腫瘤細胞有些時候就是通過這種方式促進自我增殖和存活。

所謂自分泌，就是內分泌細胞將激素或調節肽分泌后，通過組織液再作用于本細胞，使分泌細胞的功能發生改變。調節分子分泌后即在分泌該激素的細胞內部發揮作用，是內分泌細胞自我調控的一種方式。例如，腎上腺髓質激素抑制自身合成酶的活性；胰腺B細胞釋放的胰島素能抑制同一細胞進一步釋放胰島素。

一氧化氮（NO）是一種可溶性氣體，是發現最早的能在人體內起調節作用的氣體。作為神經遞質，由神經細胞分泌，它可以擴散通過細胞膜，進入鄰近細胞。NO在腦中做為神經遞質，與學習記憶有關。由于無法被儲存于突觸囊泡中，當需要時，精氨酸就會產生NO，在外周神經元能夠控制所器官的平滑肌舒張。NO可引起陰莖的海綿組織充血而膨大，西藥西地那非（偉哥）的原理就是提高了陰莖中NO釋放量。當NO作為自分泌調節分子時，由血管內皮細胞分泌到血管平滑肌中，促進血管擴張，調節神經細胞活性。血管內皮也分泌其他的旁分泌因子，包括內皮縮血管肽，可刺激血管收縮；舒緩肽可促進血管舒張。

3 腔分泌是激素直接釋放到管腔中發揮作用

還有一些器官組織也能分泌多種有重要作用的激素，但習慣上不將它們歸入內分泌系統。胃腸黏膜除存在著分泌消化液的外分泌腺之外，還有各種眾多的內分泌腺細胞，它們所分泌的特異性激素，統稱為胃腸激素。應用電子顯微鏡等方法證明從胃到大腸黏膜層內分散存在著40多種內分泌細胞，而且胃腸分泌細胞的總數超過體內所有其他內分泌腺中內分泌細胞的總和，所以胃腸道也被認為是人體最大的最復雜的內分泌器官。胃腸道黏膜分泌胃泌素、促胰液素、促胃液素、抑胃肽、促胃動素等，直接分泌到腸腔等管腔中發揮作用，稱之為腔分泌（soli-nocrine）。促胰液素主要在十二指腸黏膜，少量空腸和回腸有分泌，可以刺激胰液及膽汁中的HCO3-分泌，抑制胃酸分泌和胃腸運動，抑制胃的排空促進胰腺分泌胰液，促進胰外分泌部的生長。

另外一種釋放到環境中的化學性質，被稱為外激素，這些分子只在動物之間交流起作用，不用于動物體內的調解。

內分泌腺之間在形態上大多數沒有直接聯系，但在功能方面息息相關。每個內分泌腺幾乎都和其他內分泌腺有直接或間接的聯系。內分泌系統和神經系統在結構和功能上密切相聯。幾乎所有內分泌腺都直接或間接地受神經系統的影響。神經系統通過內分泌系統間接地調節機體內多種器官的活動形式，稱為神經-體液調節。激素也影響神經系統的功能。