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运动与下丘脑_垂体_性腺轴_之一_下丘脑_垂体_性腺轴的调控_

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运动与下丘脑_垂体_性腺轴_之一_下丘脑_垂体_性腺轴的调控_ 收稿日期 :2005208206 ;修回日期 :2005208230 基金项目 :辽宁省教育厅高等学校科学研究项目 ,项目编号 202253281。 作者简介 :常 波 (1964 - ) ,男 ,副教授 ,在读博士后 ,主要研究方向为运动生物化学。 ! 博士论坛 运动与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴 (之一 :下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的调控) 常  波 (沈阳体育学院 运动人体科学系 ,辽宁 沈阳 110032) 摘  要 :有关运动性疲劳产生的的机理及对它如何进行有效预防和消除的研究 ,一直是令运动医学工作者瞩目...
运动与下丘脑_垂体_性腺轴_之一_下丘脑_垂体_性腺轴的调控_
收稿日期 :2005208206 ;修回日期 :2005208230 基金项目 :辽宁省教育厅高等学校科学研究项目 ,项目编号 202253281。 作者简介 :常 波 (1964 - ) ,男 ,副教授 ,在读博士后 ,主要研究方向为运动生物化学。 ! 博士论坛 运动与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴 (之一 :下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的调控) 常  波 (沈阳体育学院 运动人体科学系 ,辽宁 沈阳 110032) 摘  要 :有关运动性疲劳产生的的机理及对它如何进行有效预防和消除的研究 ,一直是令运动医学工作者瞩目的前沿 课题。运动性疲劳时出现的机体变化较为复杂 ,涉及物质代谢、神经、内分泌、免疫等各个方面。其中 ,神经递质、HPG 轴与机体的物质代谢、运动能力及运动后的恢复密切相关。为此 ,从睾酮的生理作用和调节、神经递质、细胞因子和睾 丸间质细胞的调控、反馈调节和运动对下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的影响等层面 ,较系统地探讨运动与下丘脑 - 垂体 - 性 腺轴之间的关系 ,为加快机体恢复 ,提高运动能力 ,以及科学训练提供理论依据。 关键词 :运动 ;下丘脑 - 垂体 - 性腺轴 ;反馈调节 ;神经 ;内分泌 ;免疫 中图分类号 : G80417   文献标识码 :A   文章编号 :1004 - 0560 (2005) 05 - 0007 - 05 Exercise and Hypothalamus2Pituitary2Gonad ( HPG) Axis CHAN G Bo (Department of Human Exercise Science ,Shenyang Physical Education Institute ,Shenyang 110032 ,Lianoning ,China) Abstract :The studies of the mechanism of sports fatigue and the effective prevention and elimination from exercise fatigue have been a prospective question for the researchers in sports medicine. The physical changes are complicated when exercise fatigue appears ,which deals with some aspects of material metabolism ,nerves ,endocrine ,immunization and so on. Inpartic2 ular ,neurotransmitter ,hypothalamus2pituitary2gonad ( HPG) axis have a close relation with body material metabolism and exercise capacity as well as body recovery after exercise. The paper reviews testosterone function and its regulation ,nervous transmitters ,cytokine and testicle cell feedback regulation as well as effects of exercise on hypothalamus2pituitary 2gonad ( HPG) axis. Thus ,the author systematically investigated the effects of exercise on hypothalamus ,pituitary ,gonad regula2 tion. The further purpose is to accelerate body recovery and improve exercise capacity and to provide some theoretical proofs for scientific training. Key words :exercise ;hypothalamus2pituitary2gonad ( HPG) axis ;feedback regulation ;nerves ;endocrine ;immunization 0  引言 剧烈运动时机体要消耗大量的能源物质 ,因此激素在调 节机体代谢状态时起着非常重要的作用。以皮质醇为代表的 促进脂肪和蛋白质分解的激素 ,和以睾酮为代表的促进核酸 和蛋白质合成的激素在自身机体调节下 ,保持着动态平衡状 态。大量研究表明 ,长时间大强度训练和过度训练将使这一 动态平衡被打破 ,引起运动性低睾酮和运动性高皮质醇血症 , 使机体运动后分解代谢加强 ,合成代谢减弱 ,而影响机体运动 后的恢复[ 57 ,58 ] 。这一现象已引起广大科研人员的高度重视 , 并对其机理进行了深入的研究。在研究中发现 ,运动性低血 睾酮与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的功能有密切的关系。探讨运 动与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的关系及其影响因素 ,对于了解 运动疲劳的发生和采用有效消除运动疲劳的手段 ,具有重要 的理论意义和实践意义 ,也为进一步进行应用性研究提供了 理论依据。 1  下丘脑 - 垂体 - 性腺(睾丸)轴 111 睾酮的生理作用和调节 雄性激素是一类 C - 19 类固醇激素 ,包括睾酮、雄烯二 酮、去氢表雄酮、去氢表雄酮硫酸盐等。雄性激素的相对活性 以双氢睾酮为最高 ,睾酮次之。由于体内睾酮的量远大于双 氢睾酮 ,其生物效能又明显大于其他代谢物 ,故常用睾酮代表 雄性激素水平。睾酮分泌在男女性别之间存在很大的差异 , 男性睾丸的间质细胞产生雄性激素 ,主要为睾 (丸) 酮。男性 睾酮 90 %左右来源于间质细胞 ,其余来源于肾上腺皮质和其 他组织。女性由卵巢间质细胞和门细胞与肾上腺皮质网状带 合成的睾酮各约占 25 % ,其余 50 %主要由雄烯二酮从肝脏、 脂肪、皮肤等组织转换而来。睾酮的分泌在一定程度上受生 物节律、季节、应激强度、持续时间等因素的影响 [ 1 ] 。睾酮进 入血液后由于扩散作用而透入靶组织 ,通过四种方式发挥作 用 : ①直接与组织中睾酮受体结合 ,刺激 mRNA 形成 ,合成蛋 第 24 卷 第 5 期 2005 年 10 月 沈 阳 体 育 学 院 学 报 Journal of Shenyang Physical Education Institute   Vol124 No15    Oct . 2005 白质。②经 5α- 还原酶作用先转变为双氢睾酮再起作用。 ③经芳香化酶作用变成雌激素 ;与雌激素受体结合 ,然后产生 效应。④不与睾酮或雌激素受体结合 ,通过目前尚不清楚的 途径起作用。 正常男子睾丸每日约分泌 4~9 mg 睾酮 (血中睾酮浓度 为 10~45 nmol/ L ;女性血中睾酮约为男性的 1/ 10) 。血液中 睾酮以结合和游离形式两种形式存在 ,游离的睾酮只有 2 % 左右 ,44 %~60 %的睾酮与性激素结合白蛋白 ( SHB G) 结合 , 38 %~54 %与白蛋白和其他蛋白结合。与白蛋白结合的睾酮 在毛细血管床可以解离被组织摄取 ,因此 ,有活性的睾酮应该 是游离睾酮以及与白蛋白结合的睾酮之和 ,约占血睾酮总量 的一半。仅仅测定游离血睾酮并不能全面反映血中有生物活 性的睾酮。只有通过对 SHB G的测定 ,结合血睾酮的测值 ,才 可全面了解血中有生物活性的睾酮量。睾酮做为体内的同化 激素 ,除了维持男子性功能和副性特征、维持雄性攻击意识 外 ,还可刺激细胞内受体 ,激活某些特殊基因和蛋白质合成酶 系 ,增加肌细胞膜对氨基酸的摄取能力 ,促进核酸和蛋白质的 合成 ,促进肌纤维和骨骼的生长 ,刺激促红细胞生成素分泌 , 促进糖元和磷酸肌酸的合成等 [ 56 ] 。 下丘脑能产生多种神经激素 ,是神经内分泌的核心。它 与中脑、边缘系统以及大脑皮层等处传来的神经纤维构成突 触 ,接受中枢神经系统的控制。下丘脑神经递质能促使神经 内分泌细胞产生和释放神经激素或因子 ,经血液到达腺垂体 , 调节腺垂体相应激素的合成和分泌。如生长抑素、GnRH (促 性腺激素释放激素) 、神经降压肽、神经肽 Y(NPY)等。GnRH 调节腺垂体促性腺激素 ( FSH 和 L H) 的合成和释放 ,后者调 节性腺的功能。在下丘脑和垂体中也存在由免疫细胞合成的 肽类活性物质 ,即细胞因子。这类细胞因子也具有激素作用 , 对垂体 L H 和 FSH、PRL 的释放有调控作用。性腺分泌的性 激素又可反馈作用于下丘脑和腺垂体 ,从而保证其活动的稳 定性。此外 ,睾酮的分泌也受睾丸间质细胞的局部调节 [ 2 ,3 ] 。 GnRH在 HPG轴调节中起着重要作用 ,并受多重因素的 调节。大量的体内外研究发现 ,分泌 GnRH 的细胞主要分布 在下丘脑内侧视前区和视交叉上区、内侧基底下丘脑。尤其 是漏斗和前乳头体也有 GnRH 细胞分布。不同种属其 GnRH 细胞的分布有很大的差异。免疫组织化学研究结果揭 示 ,视前区有一组 GnRH 神经元的胞体有突触伸入到正中隆 起 ;而另一组胞体发出纤维终止于终板血管器。此外 ,在某些 种属的隔核、联合部、杏仁和海马也发现有 GnRH 神经元胞 体。脑内 GnRH 神经元的不同分布反映了它们的特异功能。 有人提出 GnRH 可作为神经激素、神经递质和神经调质 ,也 可能作为脑的局部激素。 GnRH 的生成受中枢神经递质、某些生长因子和性激素 的影响。其中儿茶酚胺。5 - HT 及 GABA 等调节 GnRH 的 合成和分泌。这些多重调节可能是通过特异性膜受体启动第 二信使系统 ,最终影响 GnRH 的合成和分泌。类固醇激素可 直接或间接作用于下丘脑 ,调节 GnRH 的基因表达。在含有 免疫反应性 GnRH 的脑区其神经传入是广泛的 ,表明神经信 息具有高度复杂的整合。这些神经信息包括性激素的反馈调 节、环境和情绪等非特异性刺激。在正中隆起 DA (多巴胺) 神经末梢与含 GnRH 的神经末梢存在轴 - 轴联系。现已证 明 DA 对 GnRH 的释放和促性腺激素的释放具有复杂的效 应。发自脑干蓝斑的去甲肾上腺素神经元、中脑的 5 - HT 神 经元则发出 L H 高潮的神经信号。中脑、前脑和边缘系统有 相当多的神经纤维投射到下丘脑 ,以调节 GnRH 的释放 [ 4 ] 。 组织化学研究表明 ,三种单胺递质的浓度以“促垂体区” 正中隆起附近最高。单胺神经元可能直接与释放调节性多肽 的肽能神经元直接发生突触联系 ,也可以通过多突触而发生 联系 ;这样 ,单胺递质便将信息调节性多肽的肽能神经元 ,调 节或调制它们的活动。至于单胺神经元的活动 ,则不断受中 枢神经其他部位的调节 ,但情况复杂 ,有时结果不一致。下丘 脑接受神经系统其他部位传来的信息 ,经单胺类神经递质 ,汇 集于下丘脑促性腺释放神经元 ,刺激 GnRH 的释放。GnRH 经门脉系统运送致垂体 ,引起 FSH 与 L H 释放 ,毁损下丘脑 GnRH神经元所在处 ,或下丘脑病变涉及这些区域 ,将使睾丸 萎缩 ,机能丧失。 112  神经递质的调节 11211  5 - HT 对 HPG轴的影响  目前尚无 5 - HT 在人类 促性腺激素分泌调节中作用的证据。对动物实验的观察 ,一 般认为 5 - HT 可抑制 L H 的分泌。脑室注入 5 - HT 可使雄 性大鼠 L H 及 FSH分泌减少。还可使羊动情周期延长 ,排卵 延迟 ,排卵前 L H 高峰受阻。电刺激 MBH(内侧基底下丘脑) 的 5 - HT 传入 ,可抑制 L H 的脉冲分泌。一些学者认为 ,不 同脑区的 5 - HT 对 L H 分泌有不同的影响 ,即 MBH 的 5 - HT 对 L H 分泌可能有抑制作用 ,而 POA/ AHA (视前区/ 下丘 脑前区)的 5 - HT 则对 L H 分泌可能起易化和 (或) 刺激作 用。 11212  DA 对 HPG轴的影响 大鼠研究表明 ,生理性 L H 释 放时 (如动情前期) ,ME (正中隆起) 处的 DA 更新率降低 ,激 活 DA 神经元能抑制 L H 的脉冲释放。下丘脑植入 DA 可延 长动情间期。DA 激动剂能阻断孕马血清诱发未成熟鼠排卵 的作用 ,而 DA 阻断剂可对抗上述激动剂的作用。大鼠去卵 巢后 L H 的分泌增多 ,如单独抑制 N E 及 DA ,则对 L H 无作 用。有人认为 ,对促性腺激素分泌也存在中枢性 N E 兴奋和 DA 抑制的双重机制。 11213  N E对 HPG轴的影响  一些动物实验研究表明[ 5 ] , N E(去甲肾上腺素)可刺激 L H 的分泌。电刺激大鼠 POA (视 前区)引起 L H 释放。脑室注入 N E或 E(肾上腺素)可使卵巢 切除、雌激素处理的鼠 L H 分泌增加 ,抑制 N E 和 E 合成可防 止排卵前 L H 高峰及雌激素诱发的 L H 释出。有证据表明 , N E及 E机制介导内源性阿片肽 ( EOP)对 L H 分泌的影响 ,降 低 POA 的 E可防止纳洛酮刺激雄鼠 L H 分泌的作用。 另外 ,一些研究表明 [ 6 ] , Glu (谷氨酸) 主要作用于下丘脑 GnRH 神经元 ,以调控 L H 的分泌。当全身或脑室注入 Glu 时 可使鼠及猴的 L H 分泌增强 ,且有剂量 - 效应关系。对于人 类 ,H(组氨酸)对 L H 及 FSH基础分泌无影响 ,但可促进男性 和女性 GnRH 诱发的 L H 分泌。GABA (γ- 氨基丁酸)在促性 腺激素分泌调节中的作用尚未明确。 113  细胞因子的调节 11311  细胞因子对下丘脑、垂体的调节  细胞因子是介导免 ·8·    沈 阳 体 育 学 院 学 报 第 24 卷 疫系统的 ,而越来越多的证据表明 ,它在下丘脑和垂体间有细 胞信号传递作用。研究表明 ,某些细胞因子 ,如 IL - 1、IL - 2 和 TNF ,不仅能由神经细胞产生 ,也可由某些垂体细胞产生。 下丘脑中也存在 IL - 1 及其受体。垂体中还发现了 IL - 6。 由免疫细胞分泌的细胞因子能影响大脑及神经内分泌的功 能 ,具有活化 CRF(促肾上腺皮质激素释放激素) 依赖的乙酰 胆碱分泌和直接调节下丘脑 GnRH 释放的能力。这些效应 可能是由巨噬细胞或小胶质细胞产生 ,并由大脑局部循环的 细胞因子传递介导 ,而不是由外周淋巴细胞产生的细胞因子 介导[ 7 ] 。 IL - l 对下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的主要作用是抑制促性 腺激素释放激素 ( GnRH) 的分泌。鸦片受体拮抗剂纳洛酮可 以阻断 IL —l 对 GnRH 的抑制作用 ,提示 IL —1 的作用与内 源性鸦片肽有关。细胞因子可能作用于 CNS (中枢神经系 统) 的某些部位 ,促使内源性鸦片样物质的合成 ,从而使促性 腺激素释放激素 ( GnRH) 释放减少[ 8 ] 。Rivier 和 Vale 亦证 明 , IL —l 引起的动情前期 L H 高峰和抑制排卵是由鸦片受体 所介导。有研究表明[ 8 ] , IL —1 能特异性阻断去甲肾上腺素 所致的 GnRH 和前列腺素 E2 从下丘脑内侧基底部释放 ,但也 有一些相反的报道。当体外用 IL - l 孵育下丘脑组织时 ,可 观察到黄体生成素释放激素 (L HRH) 分泌减少。对阉割雄性 大鼠和去卵巢雌性大鼠的研究表明 , IL - 1 通过影响 L HRH 抑制黄体生成素 (L H)的释放。但在离体试验中 , IL - 1 加强 L H 释放。IL - 1 抑制促性腺激素刺激下的催乳素的分泌。 也有报道 , TNFα能刺激体外培养的下丘脑细胞释放 GnRH 和 IL - 6。 IL - 1 影响垂体促性腺激素 ( GTH) 释放的报道也不一 致。IL - 1 直接刺激培养的垂体前叶L H 细胞分泌 ,但有报道 同样条件下 IL - l 却抑制 FSH 分泌 , IL - 1 有阻断 GnRH 刺 激大鼠垂体前叶培养细胞分泌 L H 和 FSH的作用。 Karanth 研究发现[ 9 ] , IL - 2 能抑制培养的鼠垂体前叶细 胞分泌 FSH和 L H ; IL - 6 能促进培养的大鼠垂体前叶细胞 释放催乳素和 L H ; TGF -β(β- 肿瘤坏死因子)对垂体分泌促 性腺激素有调节作用。Ying 等[ 10 ]用体外试验证明 , TGF -β 加强垂体 FSH分泌。 11312  细胞因子对睾丸的局部调节  睾丸 Leydig 细胞分泌 的睾酮约占血浆睾酮的 95 %。Leydig 细胞的睾酮分泌有基 础分泌和促性腺激素诱导的分泌两种形式 ,后者受下丘脑 - 垂体 - 性腺轴调节。垂体释放的绒毛膜促性腺激素/ 黄体生 成素 (hCG/ L H)可与 Leydig 细胞的表面受体结合 ,激活腺苷 酸环化酶 , 催化三磷酸腺苷 ( A TP) 转化为环磷酸腺苷 (cAMP) 。cAMP 可动员胆固醇经过一系列中间步骤最终生 成睾酮。在胆固醇到睾酮的转化过程中 ,主要涉及到下列几 个步骤 : ①胆固醇必须从线粒体膜外转运到膜内才能参加类 固醇合成 ,转运过程中需要类固醇合成的急性期反应蛋白 (StAR)参加才能完成 ,而且 StAR 还可加速胆固醇向 P450scc 的传递[ 11 ] ,这是睾酮合成的限速步骤。②胆固醇转到线粒体 内膜后 ,在胆固醇侧链裂解酶 P450 ( P450scc)催化下转变为孕 烯醇酮 ,P450scc 是类固醇合成的一个限速酶。③孕烯醇酮可 直接转变为孕酮 ,二者在 17α- 羟化酶/ C17 - 20 裂解酶细胞 色素 P450 ( P450c17)作用下依次转变为 17 - 羟孕烯醇酮 (17 - 羟孕酮)和去氢表雄酮 (雄烯二酮) ,P450c17 是另一个限速 酶。④去氢表雄酮在 17β- 羟甾脱氢酶 (17β- HSD)催化下可 转变为雄烯二酮。⑤3β- 羟甾脱氢酶 (3β- HSD) 可催化雄烯 二酮转变为睾酮 ,3β- HSD 也是类固醇生物合成的一个限速 酶。无论从 Leydig 细胞表面 hCG/ L H 受体、cAMP、StAR、 P450scc、P450c17 还是 3β- HSD 等方面 ,在 Leydig 细胞睾酮 生物合成的调节因素中 ,任何因素只要可以影响睾酮生物合 成的任一环节 ,即可最终引起睾酮合成的变化。 由于睾丸组织中含有大量的巨噬细胞 ,巨噬细胞可分泌 各种细胞因子 ,如 IL - 1、IL - 2、IL - 6、TNFα、INFγ等 ,它们 在 Leydig 细胞的发育及睾酮分泌过程中起着重要作用。关 于巨噬细胞对 Leydig 细胞功能及发育的影响 ,目前存在很多 说法。 大多数学者认为 ,巨噬细胞对 Leydig 的睾酮基础分泌没 有影响 ,但可抑制促性腺激素诱导的分泌 , Sun 等研究发 现[ 12 ] ,成年雄性大鼠的 Leydig 细胞与巨噬细胞共同培养后 , L H 诱导的睾酮生物合成受到抑制 ,而睾酮的基础分泌没有 改变。 Hales 等研究发现 IL - 1 对 Leydig 细胞睾酮生物合成的 抑制作用主要发生在 P450c17 水平。有学者研究发现 [ 13 ] IL - 1 对 Leydig 细胞睾酮生物合成的抑制作用既可发生在 cAMP 水平 ,又可发生在 P450scc 水平 ,还可通过抑制 IGF - Ⅰ(胰岛素生成因子 Ⅰ) mRNA 表达而起间接作用。 多数学者认为 , TNFα可抑制 hCG/ L H 诱导 Leydig 细胞 睾酮的生物合成 , TNFα的抑制作用补肾发生在 L H 受体水 平 ,而主要是通过抑制 P450scc 而抑制睾酮合成。Calkins 等 发现[ 14 ] ,除直接作用外 , TNFα可加强 IL - 1β对睾酮合成的 抑制作用 ,也能以剂量依赖性的方式抑制 IGF - ⅠmRNA 表 达 ,以此间接抑制 hCG诱导的 Leydig 细胞睾酮生物合成。也 有学者研究发现 TNFα可以剂量和时间依赖性方式抑制 hCG 诱导的 StAR 水平。 已有实验证实 ,与 Leyding 细胞密切联系的内皮细胞和 巨噬细胞都可产生 NO ,在整个雄性生殖道中均有 NO 合成。 在体外 ,腹膜巨噬细胞和鼠的巨噬细胞系分别被激活后 ,可检 测到反应体系中有 NO 合成酶的存在 ,同时观察到睾酮合成 被抑制 ,加入 NO 合成酶抑制剂或 NO 清除剂可对抗其作用。 一些学者认为 NO 可通过抑制 P450 酶系统而对睾酮的生物 合成起负性调节作用 [ 15 ] 。 干扰素 ( IFNγ) 在体内外均可抑制类固醇合成。一些研 究发现 IFNγ可向下调节 StAR 的基因表达和蛋白产量 ,从而 抑制 Keydig 细胞的类固醇合成 ,也有研究发现 IFNγ也抑制 hCG诱导的 P450sccmRNA 水平。 与 Leydig 细胞紧密相联睾丸支持细胞 ( stertoli cell) 与 Leyding 细胞睾酮的生物合成有密切的关系。把 Sertolic 细胞 培养上清液加入成年大鼠 Leyding 细胞原代培养液中 ,发现 睾酮分泌量以剂量依赖性的方式被抑制。Sertolic 细胞可以 分泌生长因子 ,如 TGF、EGF、IGF、FGF 等。Lin 等研究发 现[ 16 ] ,Leydig 细胞表面有特异性 IGF - Ⅰ受体表达 , IGF - Ⅰ 可增加 hCG诱导的睾酮分泌 ,它是通过增加 StAR 水平发挥 ·9·第 5 期 常  波 :运动与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴 (之一 :下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的调控)      作用 ,对于其他类固醇合成酶没有影响。大多数学者认为 ,对 Leydig 细胞睾酮生物合成起正性调节的生成因子是 IGF ,负 性调节的生成因子是 TGF、EGF 和 FGF ,而且这些生成因子 还可与其他细胞因子协同作用 ,共同调节睾酮的生物合成。 Leydig 细胞的睾酮生物合成调节机理相当复杂 ,巨噬细 胞和支持细胞与 Leydig 细胞紧密相邻 ,在睾酮合成的旁分泌 调节中起着绝对重要作用 ,它们可通过所分泌的各种细胞因 子对睾酮的生物合成起正性或负性作用。 114  睾丸间质细胞的调控 近年来发现 ,除垂体分泌 L H 控制间质细胞分泌睾酮外 , 在下丘脑一垂体一性腺轴的不同水平分泌着各种物质 ,如 L HRH、FSH、PRL 、钙离子、调钙素、生长因子等 ,对间质细胞 的睾酮分泌与释放进行着精密、有效的调节与控制。 研究发现 ,在成熟大鼠、间质细胞对 L H/ hCG有一个剂 量依赖关系 ,一次生理剂量的 L H/ hCG可以有一个慢的 (约 1 ~2 天)但很稳定的调节作用 ,使间质细胞上 L H 受体数目增 加 ,同时通过使细胞上 cAMP 产生增加、蛋白激酶活性升高 , 影响特殊蛋白的磷酸化过程 ,胆固醇酯水解增加、线粒体膜对 胆固醇通透性增高 ,胆固醇侧链酶活性加强等一系列过程 ,使 睾酮的合成与分泌增加。但在一次大剂量 L H/ hCG注射可 使受体数目迅速增加 (3 - 6 小时左右) ;如果接着再一次给予 大剂量 L H/ hCG ,则此时间质细胞上受体数目明显减少 ,对 L H 刺激的反应性降低 ,甚至消失。 一般认为生理剂量的 L H 作用是与大量受体结合使作用 加强 ,当一次大剂量 L H 冲击后 ,不但暴露的受体均被结合 , 还动用了大量原来隐蔽的受体 ,当再一次使用大剂量 L H/ hCG时 ,由于受体大多被占据 ,激素一受体复合物与环磷酸 腺苷不能藕合 ,从而导致一系列的甾体合成过程不能进行 , L H/ hCG的二次大剂量往往被称作为脱敏剂量 [ 17 ] 。这种脱 敏剂量的 L H/ hCG还可以直接影响甾体合成过程中一些酶 的活性 ,使它们活力减弱 [ 18 ] 。 现已证实下丘脑分泌的 L HRH 可以影响大鼠离体间质 细胞上 L H 受体以及间质细胞内甾体合成过程 ,使睾酮分泌 增加。近来在睾丸间质液中分离出一种支持细胞分泌的 “L HRH 样”物质 ,它的生物活性与 L HRH 相似 ,能与睾丸间 质细胞上 L HRH 受体结合 ,也能促进睾酮分泌 ,但它的免疫 活性似与 L HRH 不同[ 19 ] 。 垂体激素 FSH 与催乳素 ( PRL) 也调控着间质细胞的功 能 ,并可能促发间质细胞上 L H 受体的形成及增加。FSH 和 L H 对睾丸间质细胞有协同作用。普遍认为 FSH不能直接影 响间质细胞功能 ,它必须通过对支持细胞作用 ,再间接影响间 质细胞[ 20 ] 。最近有报道 ,睾丸间质中巨噬细胞也有合成甾体 能力。 间质细胞上还存在 PRL 的受体 ,并认为它对间质细胞上 L H 受体的控制有一定作用 ,特别在青春期大鼠上作用更明 显。实验也证明 PRL 可抑制间质细胞芳香化酶的活性 [ 21 ] 。 目前 ,己从睾丸中分离出一系列成分。均可影响睾丸间 质细胞合成与分泌甾体激素的能力 ,尤其间质液中钙离子与 调钙素对间质细胞的作用受到了重视。认为钙离子能调节胆 固醇转运到线粒体上 ,它也影响胆固醇侧链的裂解 ;L H 对间 质细胞的影响也必需钙离子的存在。从离体大鼠间质细胞培 养液中观察到 ,当细胞外钙离子浓度下降 ,L H 与 L HRH 对甾 体合成的刺激作用要降低 30 %。因此 ,认为此时胆固醇裂解 酶活性受到影响 ,同时钙离子还可以通过 cAMP 累及蛋白激 酶系统而影响甾体的合成 [ 16 ] 。 间质细胞有特殊的胰岛索样生长因子 ( IGF) 受体。IGF - 能调节甾体合成 ,它也明显加强 hCG对间质细胞的刺激作 用 ,使睾酮分泌明显增加 ,同时亦加强 cAMP 的合成能力。 在大、小鼠间质液中有β肾上腺素样物质 ,间质细胞上有 β肾上腺素能受体 ,后者能被心得安阻断 ,在离体大鼠间质细 胞培养液中加入 10μM 异丙基肾上腺素 ,3h 可以发现雄激素 分泌增加。 睾丸支持细胞分泌雌激素 ,而 C17 - 20 裂解酶的活力受 到抑制是由于睾丸内雌激素水平升高 ,产生一个超级负反馈 所致。离体实验还证明雌激素抑制间质细胞中 DNA 合成 ,也 抑制 3β一羟类固醇脱氢酶与 17β羟固醇脱氢酶活性 ,从而导 致雄激素分泌减少 [ 22 ] 。 除上述调节间质细胞的各种物质外 ,对间质细胞功能起 调控作用的还可能有在间质液中的表皮生长因子、儿茶酚胺、 精氨酸催产素等。在它们相互协调、相互制约下 ,共同精密地 调节间质细胞的活动 ,以维持机体生理功能的需要。 115  反馈调节 下丘脑、垂体在调节性激素的同时 ,也受性激素 (如雌二 醇、睾酮及双氢睾酮) 的反馈调节。大量的体内、外实验结果 表明人及许多动物的中枢神经系统也存在 5α- 还原酶和芳 香化酶。因此 ,人们提出 T 可能是转化为 DHT(双氢睾酮) 或 雌二醇 ( E2)后对下丘脑、垂体起反馈调节作用。 下丘脑有丰富的雄激素受体 ,主要分布于室内侧核、内侧 视前核、弓状核和正中隆起等区域。GnRH 主要由下丘脑基 底部 (MBH)和视前区 ( POA) 的神经元所分泌。已证实 T 对 GnRH 释放有反馈抑制。 下丘脑也富含芳香化酶 ,雄鼠的下丘脑芳香化酶明显高 于垂体 ,以内侧视前核、室旁观前核的活性最高 ,视交叉上核、 下丘脑前区和室内侧核次之。雄激素是主要的调节下丘脑芳 香化酶活性的物质。研究发现 ,E2 对雄鼠下丘脑 GnRH 的分 泌也有影响。但大量的实验表明 , T 对 GnRH 的反馈作用远 远强于 E2 。一些研究表明 ,E2 对雄鼠的作用可能不是直接效 应 ,必须有雄激素存在的情况下发挥作用。T 能增强脑内芳 香化酶的活性 ,而 E2 能增加视前区雄激素受体数量。所以 , 很可能 E2 是通过促进雄激素与其受体结合和减少雄激素代 谢而起作用[ 23 ] 。 进一步研究发现 , T 对 L H 反馈作用有以下特点 : ①T 的 剂量大小对 L H 释放有不同的影响 ,低于生理剂量的 T 对 L H 脉冲频率和峰值无明显作用 ,生理剂量的 T 则能抑制 L H 脉 冲频率 ,不影响 L H 脉冲峰值 ,超生理剂量的 T 对 L H 脉冲频 率和峰值均表现抑制[ 24 ] 。②T 作用一段时间后才对 L H 起 抑制作用 ,垂体细胞培养和体内实验均发现 T 在用药早期 (约 6 h 内)对增高的 L H 峰值无影响。③T 对 L H 负反馈调 节作用不仅表现为 L H 的合成和释放减少 ,还影响其生物活 性。有人曾提出了对垂体 L H 分泌的反馈作用是由于抑制下 ·01·    沈 阳 体 育 学 院 学 报 第 24 卷 丘脑 GnRH 所致。但更多的实验发现 T 对垂体 L H 分泌有直 接反馈作用 ,不依赖于下丘脑 GnRH。 垂体细胞的 5α- 还原酶水平明显高于下丘脑 ,主要存在 于促性腺细胞中。无论是动物或人 ,DHT 抑制垂体 L H 释放 的作用强于 T[ 24 ] 。 E2 对不同性别的人或动物的垂体 L H 分泌均有反馈作 用 ,雌激素可能和雄激素有相互协同作用。E2 对 L H 反馈调 节作用有以下特点 : ①E2 主要抑制 L H 脉冲峰值 ,对 L H 脉冲 频率似乎无影响。②E2 对 L H 的分泌具有正负两方面的反 馈作用。E2 的这种正反馈作用已证实有赖于垂体细胞中 mRNA 和蛋白质的正常合成 ,而负反馈作用可能和细胞中蛋 白激酶 C 或 Ca2 + 通道有关[ 25 ] 。 关于对垂体 FSH 的反馈调节作用 ,许多体内、外实验结 果发现 ,睾丸 Sertoli 细胞分泌的抑素对 FSH 抑制作用最强 , 是 FSH分泌的主要反馈调节物。T 也有较轻微的抑制 FSH 作用。FSH的分泌受 GnRH 的控制远远较 L H 弱。此外 ,抑 素对 L H 也有轻度抑制作用[ 26 ] 。 (未完待续) 责任编辑 :郭长寿 《体育的社会学探索》介绍   沈阳体育学院研究生部主任林勇虎副教授撰写的《体育的社会学探索》一 ,已由沈阳万卷出版公司 于 2005 年 5 月正式出版。林勇虎副教授是理学博士、体育人文社会学专业硕士生导师 ,被评为辽宁省高 校优秀青年骨干教师和辽宁省新世纪中青年社科理论人才 ,兼任辽宁省体育科学学会常务理事兼副秘书 长、辽宁省体育科学学会体育社会科学专业委员会副主任等职。林勇虎副教授长期从事体育社会学、社 会体育、休闲学等学科的教学、科研工作 ,曾参与两项国家级社科基金课题 ,支持和参与 6 项省部级课题 , 发表 30 余篇 ,具有较高的学术造诣和声望。 20 世纪的体育 ,已进入高度现代化、组织化状态 ,形成了庞大的体系。体育已不再是单纯的游戏 ,它 渗透到社会的政治、经济、文化、教育等社会现象之中 ,发挥着反映、强化和抵抗现代社会的功能 ,开创了 “体育的世纪”。正是在这样的大背景下 ,林勇虎副教授从社会学的视角力求探索现代体育的发展规律和 特征 ,对相关问题进行了深入的思考和研究。呕心沥血 ,一部沉甸甸的《体育的社会学探索》终于面世。 全书共分 11 章 ,24 万字 ,具有以下鲜明特点 :1、现代体育是西方社会的产物 ,所以作者在西方社会发展 的背景下 ,从宏观的视野上剖析现代体育的产生、发展过程及发展走向 ,以利于更加全面地理解和把握现 代体育。2、作者避免了对母学科理论介绍过多而对体育实践的阐释又显得苍白无力的问题 ,用社会学理 论原理阐释了实践中的体育 ,较系统地揭示了体育内部的规律及其与外部现象之间的特征。3、作者侧重 于国外体育社会学的研究成果 ,介绍国外体育社会学研究的前沿 ,提供了更加宽泛的社会学视野和知识 点。4、在逻辑起点上 ,作者不在于给出某一种明确的答案 ,而在于向读者提示把握问题、思考问题的多维 思路 ,以期培养发现问题、解决问题的能力。5、在的构成上 ,作者较深入系统地探索了现代体育的发 展规律和特征 ,提出了自己独到的观点。尤其是部分章节的内容 ,如现代体育的形成和发展变化特征、体 育阶层的形成过程和特点、体育英雄、体育与政治的关系、体育商业化的形成和发展以及商业化对体育的 影响、电视体育的文本意义、21 世纪社会理论和体育的展望等均具创新意义。 《体育的社会学探索》不仅具有较高的科学性、文献性和实用性 ,而且具有较高的可读性 ,是广大体育 社会科学工作者 (特别是体育教师和研究生)的良师益友。该书现已开始征订 ,希望大家从速订购 ,勿失 良机。购买时请留意下面有关信息 : 价格 :每册 30 元 (含挂号邮寄费) 邮局汇款地址 :沈阳体育学院     邮编 :110032 银行汇款 :开户银行 :建设银行龙江分理处 开户单位 :沈阳体育学院 帐   号 :452 - 2269000181 联系人 :甘老师     联系电话 :024 - 86930844   86931710   传真 :86930844 ·11·第 5 期 常  波 :运动与下丘脑 - 垂体 - 性腺轴 (之一 :下丘脑 - 垂体 - 性腺轴的调控)     
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