旁分泌调节

细胞信号转导可分为三大类:自分泌调节、内分泌调节和旁分泌调节。自分泌信号转导是指细胞分泌调节分子,并被同一细胞上的受体分子接收。在内分泌信号转导中,调节分子由内分泌腺释放到血液中,从而在远处的细胞中产生活性。最后,在旁分泌信号转导中,旁分泌调节分子由细胞释放,从而在同一组织内的邻近细胞中产生活性。

旁分泌调节对许多细胞过程至关重要。旁分泌信号传导的例子包括调节胰岛素分泌、调节血流以及调节表皮稳态。

胰岛素分泌
胰岛素由胰腺胰岛内的β细胞分泌,调节葡萄糖从血液进入细胞进行代谢。当血糖水平高时,例如餐后,胰腺的β细胞会受到刺激释放胰岛素。胰岛素是一种激素,它刺激全身细胞吸收葡萄糖进行代谢,从而降低血糖水平。当葡萄糖代谢增加导致ATP水平升高时,就会发生这种情况,从而关闭β细胞上的ATP敏感钾通道。随后,细胞去极化打开电压门控钙通道,导致Ca 2+内流,这是胰岛素释放所必需的。

这些 β 细胞分泌胰岛素受到胰岛内 α 细胞和 δ 细胞的旁分泌活动以及邻近 β 细胞的自分泌活动的调节。然而,胰高血糖素也可以激活胰腺 β 细胞上的受体,增加胰岛素的分泌。这只会在血糖略高的情况下发生,因为这些情况会通过关闭钾通道和打开钙通道来刺激细胞去极化,这是释放胰岛素所必需的,如前所述。α 细胞还表现出一些其他的旁分泌功能,可以刺激胰腺 β 细胞分泌胰岛素。这些包括释放 GLP-1 和促皮质素释放激素 (CRH)。

控制血流的旁分泌信号机制依赖于血液和免疫系统释放激素。血液中的血小板会释放激素血栓素A2 、凝血酶和血清素。当血管内皮细胞缺失时,这些激素会扩散到血管平滑肌组织,刺激血管收缩,从而导致该区域的血流量减少。当内皮细胞完好无损时,血小板释放的血清素和凝血酶以及二磷酸腺苷(ADP)会刺激内皮细胞产生一氧化氮和前列环素。这些信号分子随后刺激血管平滑肌松弛,引起血管扩张和血流量增加。

表皮稳定
表皮稳态的维持依赖于组织更新和损伤过程中皮肤细胞的更替,以及防止皮肤细胞过度发育。这是由表皮角质形成细胞的增殖和分化控制的,而表皮角质形成细胞的增殖和分化又受旁分泌信号调控。如果没有适当的调节,就可能出现牛皮癣和伤口修复障碍等皮肤疾病。

真皮层(表皮下方的组织层)中分布着成纤维细胞。成纤维细胞参与体内结缔组织的形成和维持。 [10]这些成纤维细胞会释放多种调节表皮角质形成细胞的激素,其中两种是角质形成细胞生长因子(KGF) 和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)。KGF 和 GM-CSF 都是刺激表皮角质形成细胞再生的激素,均受角质形成细胞衍生因子 IL-1 的调节。IL-1 是一种生长因子,由角质形成细胞在应激条件下(例如受伤或紫外线照射)释放。当 IL-1 释放时,它会刺激成纤维细胞释放 KGF 和 GM-CSF,从而诱导角质形成细胞再生。

银屑病是由于表皮稳态失衡而发生的疾病,角质形成细胞过度增殖会导致厚厚的皮肤病变。表皮生长因子受体(EGFR)是一种与银屑病相关的受体酪氨酸激酶(RTK)。在银屑病患者中,EGFR 及其多种配体过度生成或过度活跃,导致表皮角质形成细胞过度增殖。目前已发现两种治疗银屑病的方法相对有效。PD-169540 是一种拮抗 EGFR RTK 的药物,已被证明可以减轻银屑病的症状。此外,西妥昔单抗是一种常用于化疗的抗 EGFR 抗体。西妥昔单抗已被发现在某些情况下可以减轻银屑病的症状,因为它可以抑制 EGFR RTK。

结论
旁分泌调节在人体许多细胞过程中发挥着至关重要的作用。虽然并非详尽无遗,但这包括调节胰岛素分泌、血流和表皮稳态。这些过程以及许多其他过程对于维持人体功能至关重要。内分泌系统作为一个整体,包括旁分泌、自分泌和内分泌调节方式,是一个负责维持人体整体稳态的复杂系统。该系统的紊乱会导致多种可能有害的疾病和病症。

参考文献

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