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歐洲孩子吃藥防長高?身高限制了我的想像力!

人體內的激素多種多樣,大都存在於血液之中。這麼多種類的激素混在一起,是如何避免彼此干擾的呢?

原來,每種特定的激素,都有專門的受體與其匹配。激素受體分布在細胞表面,能與特定激素結合,匹配的結果就像答對了接頭暗號,之後就能向細胞傳遞指令了。

一種激素一種受體

我們常說「一把鑰匙開一把鎖」。激素與對應受體之間的關係,就如同鑰匙與鎖一樣:鑰匙上的凸塊只有對應鎖芯的凹槽,才能順利打開門鎖;受體上往往也有特定形狀的「凹槽」,正好與相應的激素分子「凸塊」相匹配,才能引發進一步的信號傳導。除了形狀的匹配,激素凸塊和受體凹槽的電荷性質往往恰好相反,還能通過異性相吸的原理緊緊結合在一起。

當激素來到細胞表面,與自己對應的受體結合之後,激素所攜帶的「命令信息」就會傳導到細胞內部,甚至到達細胞核里去開啟一系列基因,從而讓細胞做出正確的反應。比如,胰島素被胰腺分泌進入血液之後,會穿透血管壁進入身體組織當中,與肌肉細胞、脂肪細胞、肝臟細胞等細胞表面的胰島素受體結合。

胰島素晶體。圖片來源:Wikipedia

不同的細胞接收到胰島素信號之後做出的反應也不同:肌肉細胞會加速蛋白質代謝,脂肪細胞則加速脂肪代謝,而肝臟細胞會加快肝糖元的合成。所有這些工作都會大量消耗能量,於是這些細胞就會主動從血液中吸收更多的能量物質——葡萄糖。就這樣,胰島素信號讓血液中的血糖濃度降低了。

顯然,不同的激素對應著不同的激素受體,不相匹配的激素與受體之間無法結合,就像用錯誤的鑰匙打不開鎖一樣,避免了不同激素信號之間的干擾。一種激素的受體也不會出現在所有細胞的表面,而只存在於需要接受這種信號的細胞表面。比如,與女性卵子成熟有關的卵泡刺激激素,它的受體就只存在於卵泡以及生殖相關組織的細胞表面,而不會出現在肌肉細胞或是神經細胞的表面。這也大大減少了信號錯誤傳輸的可能。

利用激素和受體製造藥物

在我們的生活中還會發生這樣的情況:自己用錯了鑰匙卻不知道,情急之下一用力就把鑰匙折斷了,徹底卡死在鎖眼中。有很多藥物分子恰恰就是通過把激素的受體卡死來發揮作用。這類藥物被稱為這個受體的拮抗劑,它們通常與天然激素長得有幾分相像,能夠與受體牢固結合,卻又不會導致受體被激活,也就不會向細胞內傳導信號。

比如,治療高血壓的降壓藥物美托洛爾就是一種拮抗劑,它能夠與β腎上腺素受體緊密結合,阻斷真正的腎上腺素發揮收縮血管的作用,從而達到降血壓的目的。

再如,北歐國家的父母,可以要求醫生給孩子注射生長激素受體的拮抗劑藥物,避免孩子未來身高過高帶來的種種不便。

拮抗劑起作用的示意圖(以β腎上腺素為例)。圖片來源:viagrapharmacie.net

有拮抗劑,自然就有功能相反的激活劑。天然激素本身就是受體的激活劑,因而可以直接作為藥物來使用,如前文提到的胰島素、腎上腺素、生長激素,都是激素類藥物。科學家還會設計一些與天然激素類似的分子,也可以當作受體的激活劑來使用,但可以設計得比天然激素更穩定,效用更持久。

人體內的激素含量少,作用大。每100毫升血液中,只有幾微克激素,卻對生長發育和生殖等生命活動起著重要的調節作用。

編輯:朱新娜、栗子先生

排版:毛毛

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本文經授權轉載自「果殼少年」

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