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什么是激素,以及四大化学家族

激素不过是释放到血液里的一则化学讯息。但讯息有着差异极大的化学包装,而包装几乎决定了之后的一切。来认识这四大家族。

血液里的一则讯息

激素是一种由某群细胞制造、释放进血流、再被运送到能读懂它的远处细胞的化学信使。最后这一点——释放入血、远距离作用——正是它之所以属于内分泌的原因。这就是内分泌信号传导:腺体与靶组织可能位于身体完全不同的部位,仅靠血液循环相连。

整个学习阶梯的关键一步在于:激素是由它的职能(传递讯息)来定义的,但它是用普通的化学物质搭建出来的。并不存在什么特殊的“激素材料”。相反,身体重复利用了它本就会制造的四类分子——而选用哪一类,就决定了这种激素如何储存、如何运输,以及细胞必须用什么方式来聆听它。

四大家族

肽与蛋白。 数量最多的一类。它们是氨基酸链,从短小的到像胰岛素生长激素这样的大型蛋白质激素。它们以所有蛋白质的方式被制造——读取基因、把氨基酸串联起来——而且是亲水的。

类固醇。 全部由胆固醇雕琢而来:皮质醇醛固酮睾酮雌二醇孕酮。由于胆固醇是一种脂肪,每一种类固醇激素都是亲脂的。它们共享一副可辨认的四环骨架;骨架上那些微小的化学修饰,就是一种应激激素与一种性激素之间的全部差别。

胺类。 由改造单个氨基酸而成的微小分子。源自酪氨酸的有儿茶酚胺——肾上腺素及其同伴——它们表现得像亲水信使。同样源自酪氨酸、却要经过一条漫长而特殊路径的,还有甲状腺激素T4T3,它们(对如此小的分子而言出人意料地)表现得像亲脂分子。在本阶梯里,我们始终把甲状腺激素当作一个独立的特例对待。

二十烷酸。 由细胞膜中的脂肪酸构建的短命信号——前列腺素及其亲属。每一种二十烷酸大多在局部发挥作用,作用于邻近细胞(即旁分泌信号)或作用于制造它的那个细胞本身(自分泌信号),而非随血液远行。我们提到它们是为了让全景完整;它们是这四个家族中最不像经典循环激素的一类。

用唯一要紧的那道分界来归类

如果觉得四个家族要记的太多,就把它们压缩到一根轴上:这个分子是溶于水,还是溶于脂? 肽、蛋白与儿茶酚胺是亲水的(爱水);类固醇与甲状腺激素是亲脂的(爱脂)。本阶梯中几乎其余所有性质,都排在这一道问题之后。

FAMILY          EXAMPLE              WATER/FAT     ACTS AT A DISTANCE?
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peptide/protein insulin, GH          water-loving  yes (classic endocrine)
steroid         cortisol, estradiol  fat-loving    yes (classic endocrine)
amine: catechol epinephrine          water-loving  yes
amine: thyroid  T4, T3               fat-loving    yes (the odd one out)
eicosanoid      prostaglandins       fat-derived   mostly local (para/autocrine)
一张表,两个群组:亲水 vs 亲脂。记住这幅图;接下来的四篇会逐格填满它。