關(guān)于“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”幾個(gè)問(wèn)題的探討

吳舉宏 （江蘇省教育科學(xué)研究院 江蘇南京 210013）

因囿于教材的描述， 教師對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解存在不少誤區(qū)， 這可以通過(guò)他們?cè)谡n堂教學(xué)中的言語(yǔ)表述和命制試題中的卷面表達(dá)反映出來(lái)。這些理解上的誤區(qū)， 嚴(yán)重影響課堂教學(xué)和試題命制的科學(xué)性，非常值得重視和研究。 本文選取“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”方面的幾個(gè)代表性問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 抗利尿激素受體只分布在腎小管、 集合管細(xì)胞嗎？

人和大多數(shù)哺乳動(dòng)物的抗利尿激素由9 個(gè)氨基酸構(gòu)成， 是下丘腦的視上核和室旁核神經(jīng)元所分泌的一種激素。 它在細(xì)胞體中合成，經(jīng)下丘腦-垂體束運(yùn)輸至神經(jīng)垂體， 儲(chǔ)存在軸突末梢的囊泡內(nèi)。當(dāng)機(jī)體需要時(shí)，在適宜刺激下再由神經(jīng)垂體釋放入血，經(jīng)血液循環(huán)將其運(yùn)送至靶器官，通過(guò)與靶器官的受體結(jié)合而發(fā)揮生理效應(yīng)。 抗利尿激素具有促進(jìn)腎小管、集合管重吸收水分的生理效應(yīng)，于是一些教師武斷地認(rèn)為， 抗利尿激素受體只分布在腎小管和集合管細(xì)胞。

抗利尿激素的受體有2 類， 即V1和V2受體。V1受體分布在血管平滑肌上， 抗利尿激素通過(guò)作用于V1受體，引起體循環(huán)小動(dòng)脈收縮，包括腎臟小動(dòng)脈收縮；V2受體分布在遠(yuǎn)端小管和集合管上皮細(xì)胞基底側(cè)膜，抗利尿激素與其結(jié)合后，激活細(xì)胞內(nèi)的腺苷酸環(huán)化酶，使上皮細(xì)胞中環(huán)腺苷酸的生成增加，后者進(jìn)一步激活蛋白激酶A，通過(guò)一些未知蛋白的磷酸化，使水通道蛋白-2 表達(dá)量上調(diào)，并定位至細(xì)胞管腔側(cè)膜上，從而增加水的通透性［1］。

其實(shí)，激素受體的分布情況非常復(fù)雜，并非中學(xué)教材提及的那樣簡(jiǎn)單， 也非部分中學(xué)教師理解的那樣片面。 例如促甲狀腺激素釋放激素（TRH）的受體并非只分布在垂體細(xì)胞上，因?yàn)門RH 除具有促進(jìn)垂體激素分泌作用外，還具有神經(jīng)遞質(zhì)（調(diào)質(zhì)）的作用，因此TRH 受體分布廣泛，主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，例如嗅皮質(zhì)、海馬、杏仁核、下丘腦、垂體、腦干（臂旁核、孤束核）和脊髓（腹側(cè)角）等處。近年來(lái)采用放射自顯影、放射受體分析法證明， 免疫細(xì)胞上有很多神經(jīng)遞質(zhì)和內(nèi)分泌激素的受體， 包括類固醇受體、 兒茶酚胺受體、 組胺受體、阿片受體、胰島素受體、胰高血糖素受體、血管活性腸肽受體、促甲狀腺激素受體、生長(zhǎng)激素受體、生長(zhǎng)抑素受體、催乳素受體、P 物質(zhì)受體等?？梢哉J(rèn)為大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)和內(nèi)分泌激素的受體都可以在免疫細(xì)胞上找到， 幾乎所有的免疫細(xì)胞上都存在不同的神經(jīng)肽、神經(jīng)遞質(zhì)和激素的受體。甚至一些激素可直接作用于分泌細(xì)胞自身， 例如胰島B 細(xì)胞分泌的胰島素可抑制B 細(xì)胞自身的分泌功能； 腎上腺髓質(zhì)分泌的兒茶酚胺類激素可抑制自身合成酶的活性； 某些甾體激素直接與細(xì)胞內(nèi)受體結(jié)合發(fā)揮效應(yīng)［2］。

2 一個(gè)神經(jīng)元只能釋放一種遞質(zhì)嗎？

過(guò)去認(rèn)為，一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)只存在一種遞質(zhì)，其全部末梢只釋放同一種遞質(zhì)。 這一觀點(diǎn)被稱為戴爾原則（Dale principle）。 現(xiàn)在看來(lái)，這一觀點(diǎn)應(yīng)予以修正。因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)有2 種或2 種以上的遞質(zhì)（包括調(diào)質(zhì)）共存于同一神經(jīng)元內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為遞質(zhì)共存（neurotransmitter co-existence）。 遞質(zhì)共存的意義在于協(xié)調(diào)某些生理功能活動(dòng)。例如，貓唾液腺接受副交感神經(jīng)和交感神經(jīng)的雙重支配。 副交感神經(jīng)內(nèi)含乙酰膽堿和血管活性腸肽。 前者能引起唾液分泌；后者則可舒張血管，增加唾液腺的血液供應(yīng)，并增強(qiáng)唾液腺上膽堿受體的親和力。二者共同作用使唾液腺分泌大量稀薄的唾液。 交感神經(jīng)內(nèi)含去甲腎上腺素和神經(jīng)肽Y。 前者有促進(jìn)唾液分泌和減少血液供應(yīng)的作用； 后者則主要收縮血管，減少血液供應(yīng)。二者共同作用使唾液腺分泌少量黏稠的唾液［1］。

3 與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合的受體只存在于突觸后膜上嗎？

每一種神經(jīng)遞質(zhì)的受體根據(jù)其結(jié)構(gòu)、 細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的方式，以及引起效應(yīng)的差異，都可區(qū)分為若干種類； 許多種類的受體又可進(jìn)一步分為多個(gè)甚至多級(jí)亞型（subtype），構(gòu)成多種所謂受體家族，這反映了受體的多樣性。

受體既存在于突觸后膜，也分布于突觸前膜。分布于突觸前膜的受體稱為突觸前受體（presynaptic receptor）。突觸前受體被激動(dòng)后，可調(diào)制（抑制或易化）突觸前末梢的遞質(zhì)釋放。 例如，突觸前膜釋放的去甲腎上腺素作用于突觸前α2受體，可抑制突觸前膜對(duì)去甲腎上腺素的進(jìn)一步釋放。 這種類型的突觸前受體也稱自身受體（autoreceptor）， 因?yàn)榕c其相結(jié)合的遞質(zhì)由同一突觸的前膜或同一類神經(jīng)元釋放。 有些突觸前受體被激動(dòng)時(shí)能易化遞質(zhì)釋放， 例如交感神經(jīng)末梢的突觸前血管緊張素受體被血管緊張素Ⅱ激動(dòng)后， 可易化突觸前膜釋放去甲腎上腺素。 由于血管緊張素Ⅱ并非由交感神經(jīng)末梢釋放， 這種突觸前受體也稱異源性受體（heteroreceptor），即其內(nèi)源性配體并非來(lái)自同一種突觸的前膜。 異源性受體的另一個(gè)典型例子是去甲腎上腺素在中樞神經(jīng)系統(tǒng)可作用于谷氨酸能軸突末梢上的α1或α2受體， 分別促進(jìn)和抑制谷氨酸釋放［1］。

4 ATP 也是一種神經(jīng)遞質(zhì)嗎？

對(duì)于ATP，更多的人知道它是細(xì)胞的能量“通貨”，是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，而鮮有人知道它還是一種神經(jīng)遞質(zhì)。

哺乳動(dòng)物的神經(jīng)遞質(zhì)種類很多， 已知有100多種。 根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)， 可將神經(jīng)遞質(zhì)分成七大類：膽堿類、胺類、氨基酸類、肽類、嘌呤類、氣體類和脂類。嘌呤類遞質(zhì)主要有腺苷和ATP。ATP 受體的分布以周圍神經(jīng)系統(tǒng)居多， 可分為P2X 和P2Y 共2 種亞型。P2X 受體均為配體門控通道，廣泛分布于體內(nèi)幾乎所有組織， 又分為P2X1～P2X7共7 種亞型， 激活后產(chǎn)生興奮性突觸后效應(yīng)。 而P2Y 受體全都是G 蛋白耦聯(lián)受體，又分為8 種亞型。 P2Y 受體激活后可產(chǎn)生興奮或抑制不同的效應(yīng)，取決于受體與哪種G 蛋白耦聯(lián)。 ATP 具有廣泛的突觸傳遞效應(yīng)。 它在自主神經(jīng)系統(tǒng)中常與其他遞質(zhì)共存和共釋放，參與對(duì)血管、心肌、膀胱、腸平滑肌等的活動(dòng)調(diào)節(jié)； 在腦內(nèi)常共存于含單胺類或氨基酸類遞質(zhì)的神經(jīng)元中。研究表明，ATP 介導(dǎo)自主神經(jīng)系統(tǒng)的快速突觸反應(yīng)和韁核的快反應(yīng)。 末梢在釋放ATP 的同時(shí)可能也將可溶性核苷酸一起釋放，使ATP 在產(chǎn)生傳遞效應(yīng)后被迅速清除。 此外，ATP 還在痛覺(jué)傳入中具有重要作用。P2X1和P2X2受體存在于脊髓后角， 表明ATP 在感覺(jué)傳遞中起作用［1］。

5 糖尿病患者為什么出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變？

不少教師和學(xué)生對(duì)糖尿病患者出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變從而視物模糊感到疑惑不解， 他們認(rèn)為糖尿病只是糖代謝方面的疾病，應(yīng)該只是能量代謝異常，不會(huì)引起器質(zhì)性病變。

其實(shí)糖尿病性視網(wǎng)膜病變（diabeticretinopathy，DR）是糖尿病性微血管病變中最重要的表現(xiàn)，是一種具有特異性改變的眼底病變。 長(zhǎng)期高血糖使正常糖酵解過(guò)程受阻， 葡萄糖不能經(jīng)過(guò)正常途經(jīng)分解，同時(shí)山梨醇通路激活，使視網(wǎng)膜毛細(xì)血管周細(xì)胞內(nèi)山梨醇堆積。 高血糖也干擾了肌醇磷脂的代謝，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)多種代謝紊亂，改變了毛細(xì)血管周細(xì)胞的生理作用，使毛細(xì)血管收縮力喪失，自身調(diào)節(jié)失常造成血液循環(huán)障礙。此外，高血糖導(dǎo)致糖化血紅蛋白增高，血液呈高凝狀態(tài)，血液黏稠度增加，使血流減少，微血栓形成，導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺血性 損傷［3］。