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學習重點 依作用對象辨認分泌方式：作用於分泌細胞本身為自分泌，作用於鄰近細胞為旁分泌，經血液到遠端標的細胞為內分泌。 依激素性質判斷受體位置：類固醇與甲狀腺激素透過細胞內受體調控轉錄；胜肽激素與兒茶酚胺主要透過細胞膜受體傳遞訊息。 掌握第二傳訊者及其來源：腺苷酸環化酶將ATP轉成cAMP；磷脂酶C將PIP2切成IP3與DAG。 區分磷酸化與蛋白質分解：蛋白激酶加磷，蛋白磷酸酶去磷，蛋白酶則切斷胜肽鍵。 區分激素含量與功能：免疫分析、質譜與HPLC主要提供辨識或定量資訊；受體基礎分析可評估與生物活性相關的受體結合或功能反應。 核心觀念 一、化學訊息的作用範圍 類型作用方式判斷關鍵 自分泌（autocrine）分泌物作用於分泌它的細胞本身看作用對象是否為自己，與促進或抑制無關 旁分泌（paracrine）訊號分子作用於附近細胞局部傳遞，不必經血液到遠端 內分泌（endocrine）激素經血液循環到達遠端標的細胞經血液運送並作用於具有相應受體的細胞 外分泌（exocrine）分泌物通常經導管排至體表或器官腔內例如汗液、消化液的分泌 胰島δ細胞分泌的體抑素（somatostatin），若抑制分泌它的δ細胞，屬自分泌；若作用於附近其他胰島細胞，則屬旁分泌。同一物質可因作用對象不同而具有不同傳訊方式。 生長因子作用於分泌它的細胞本身，也屬自分泌。不可將「生長因子」固定歸為旁分泌，也不可因作用是抑制就排除自分泌。 二、激素受體的位置與轉錄調控 激素類別代表主要受體位置與機制 類固醇激素皮質醇、黃體素細胞質或細胞核；與細胞內受體結合後調控基因轉錄 甲狀腺激素T3、T4主要透過核內受體調控基因轉錄 胜肽、蛋白質及醣蛋白激素胰島素、升糖素、ACTH、LH細胞膜；啟動細胞內訊息傳遞 兒茶酚胺腎上腺素細胞膜；透過膜受體及下游訊息路徑作用 類固醇與甲狀腺激素是可進入細胞並活化細胞內受體的兩大類激素。甲狀腺激素雖由胺基酸衍生，仍屬脂溶性激素；進入細胞可涉及膜運輸蛋白，不能將所有脂溶性激素都理解成只靠自由擴散。 類固醇受體與甲狀腺激素受體屬核受體家族，具有DNA結合區域，可辨識DNA上的激素反應元件，調控轉錄。皮質醇受體具有DNA結合能力；黃體素受體主要位於細胞內。甲狀腺激素受體常已位於核內並結合DNA，配體結合後改變其轉錄調控作用。 ACTH受體與LH受體均為細胞膜上的GPCR，不直接結合DNA。升糖素受體也屬GPCR；胰島素受體則屬受體型酪胺酸激酶，因此不能將所有水溶性激素受體都歸為GPCR。膜受體訊號可間接影響基因表現，但不等於受體本身具有DNA結合能力。 三、GPCR與第二傳訊者 激素等細胞外訊號可視為第一傳訊者；受體活化後產生或動員的細胞內訊號，如cAMP、IP3、DAG與Ca2+，可作為第二傳訊者，將訊息向下游傳遞並放大。 cAMP路徑：刺激型G蛋白Gs可活化腺苷酸環化酶（adenylyl cyclase），使ATP轉成cAMP；cAMP再活化蛋白激酶A（PKA）。抑制型G蛋白Gi則可抑制此酵素，故GPCR活化不一定使cAMP上升。 脂解作用：脂肪細胞受到適當激素刺激時，可經cAMP與PKA促進脂解相關蛋白的磷酸化。此典型路徑的重要第二傳訊者為cAMP。 cAMP終止：磷酸二酯酶（PDE）將cAMP水解為AMP，降低訊號；它不是製造cAMP的酵素。 IP3與DAG路徑：Gq可活化磷脂酶C（PLC），將膜上的PIP2切成IP3與DAG。IP3促使內質網釋放Ca2+；DAG留在膜上，參與蛋白激酶C（PKC）的活化。 在典型PLC路徑的分類中，PIP2是膜磷脂受質與前驅物，IP3與DAG才是切割後產生的常見第二傳訊者。PIP2全名為phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate；IP3為inositol 1,4,5-trisphosphate。 四、蛋白激酶、蛋白磷酸酶與蛋白酶 酵素主要功能辨認重點 蛋白激酶（protein kinase）通常將ATP的磷酸基轉移至蛋白質使蛋白質磷酸化 蛋白磷酸酶（protein phosphatase）水解並移除蛋白質上的磷酸基使蛋白質去磷酸化，與蛋白激酶作用相反 蛋白酶（protease）水解蛋白質的胜肽鍵包含絲胺酸、半胱胺酸及金屬蛋白酶等 磷酸化不一定代表活化，去磷酸化也不一定代表抑制；結果取決於標的蛋白與磷酸化位置。兩者互為相反作用，是指磷酸基的添加與移除。 五、激素分析與生物活性測定 方法原理與主要資訊 免疫分析（immunoassay）利用抗體辨識激素，測得免疫反應性含量；可被抗體辨識不代表一定具有正常生物活性 質譜分析依離子的質荷比及碎片資訊辨識、定量激素；一般不直接測量受體功能 HPLC利用成分與固定相、流動相交互作用的差異進行分離，搭配偵測器辨識或定量 受體基礎分析（receptor-based assay）利用激素與受體的交互作用，測量結合能力，或進一步測量受體活化後的細胞反應 當考點是激素的功能或生物活性，上述方法中應選受體基礎分析。須再區分：單純受體結合分析反映親和力或結合能力；若要確認激素能否活化受體、產生多大的功能反應，仍需配合下游細胞反應測定，因為能結合受體的物質也可能是拮抗劑。 常考陷阱 「抑制自己就是旁分泌」：錯在以作用方向分類；自分泌的關鍵是作用於分泌細胞本身。 「PIP2是PLC路徑產生的第二傳訊者」：PIP2是被切割的受質，產物為IP3與DAG。 「PDE使ATP形成cAMP」：合成靠腺苷酸環化酶，分解靠PDE；PLC負責切割PIP2。 「脂解的典型第二傳訊者是cGMP、SAM或NAD+」：此處應辨認cAMP；不能因其他分子具有生理功能就選入。 「皮質醇受體不能結合DNA」或「LH受體能直接結合DNA」：類固醇受體具有DNA結合能力；LH受體是膜上的GPCR。 「ACTH受體不是GPCR」或「胰島素受體也是GPCR」：ACTH與LH受體屬GPCR，胰島素受體屬受體型酪胺酸激酶。 「甲狀腺激素與兒茶酚胺受體位置相同」：兩者雖皆由胺基酸衍生，前者主要作用於核受體，後者作用於膜受體。 「測得激素濃度就證明具有功能」：辨識、定量與功能評估不同；功能相關分析優先辨認受體基礎方法。 記憶口訣 自己自、鄰近旁，血送遠端內分泌。 類固甲狀入細胞，胜肽兒茶膜上找。 環化造cAMP，PDE來分解；PLC切PIP2，IP3、DAG接力。 激酶加磷、磷酸酶去磷、蛋白酶切肽鍵。 含量看分析，功能看受體。