关于“稳态与调节”几个问题的探讨

吴举宏 （江苏省教育科学研究院 江苏南京 210013）

因囿于教材的描述， 教师对生物学知识的理解存在不少误区， 这可以通过他们在课堂教学中的言语表述和命制试题中的卷面表达反映出来。这些理解上的误区， 严重影响课堂教学和试题命制的科学性，非常值得重视和研究。 本文选取“稳态与调节”方面的几个代表性问题进行探讨。

1 抗利尿激素受体只分布在肾小管、 集合管细胞吗？

人和大多数哺乳动物的抗利尿激素由9 个氨基酸构成， 是下丘脑的视上核和室旁核神经元所分泌的一种激素。 它在细胞体中合成，经下丘脑-垂体束运输至神经垂体， 储存在轴突末梢的囊泡内。当机体需要时，在适宜刺激下再由神经垂体释放入血，经血液循环将其运送至靶器官，通过与靶器官的受体结合而发挥生理效应。 抗利尿激素具有促进肾小管、集合管重吸收水分的生理效应，于是一些教师武断地认为， 抗利尿激素受体只分布在肾小管和集合管细胞。

抗利尿激素的受体有2 类， 即V1和V2受体。V1受体分布在血管平滑肌上， 抗利尿激素通过作用于V1受体，引起体循环小动脉收缩，包括肾脏小动脉收缩；V2受体分布在远端小管和集合管上皮细胞基底侧膜，抗利尿激素与其结合后，激活细胞内的腺苷酸环化酶，使上皮细胞中环腺苷酸的生成增加，后者进一步激活蛋白激酶A，通过一些未知蛋白的磷酸化，使水通道蛋白-2 表达量上调，并定位至细胞管腔侧膜上，从而增加水的通透性［1］。

其实，激素受体的分布情况非常复杂，并非中学教材提及的那样简单， 也非部分中学教师理解的那样片面。 例如促甲状腺激素释放激素（TRH）的受体并非只分布在垂体细胞上，因为TRH 除具有促进垂体激素分泌作用外，还具有神经递质（调质）的作用，因此TRH 受体分布广泛，主要分布于中枢神经系统，例如嗅皮质、海马、杏仁核、下丘脑、垂体、脑干（臂旁核、孤束核）和脊髓（腹侧角）等处。近年来采用放射自显影、放射受体分析法证明， 免疫细胞上有很多神经递质和内分泌激素的受体， 包括类固醇受体、 儿茶酚胺受体、 组胺受体、阿片受体、胰岛素受体、胰高血糖素受体、血管活性肠肽受体、促甲状腺激素受体、生长激素受体、生长抑素受体、催乳素受体、P 物质受体等。可以认为大多数神经递质和内分泌激素的受体都可以在免疫细胞上找到， 几乎所有的免疫细胞上都存在不同的神经肽、神经递质和激素的受体。甚至一些激素可直接作用于分泌细胞自身， 例如胰岛B 细胞分泌的胰岛素可抑制B 细胞自身的分泌功能； 肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素可抑制自身合成酶的活性； 某些甾体激素直接与细胞内受体结合发挥效应［2］。

2 一个神经元只能释放一种递质吗？

过去认为，一个神经元内只存在一种递质，其全部末梢只释放同一种递质。 这一观点被称为戴尔原则（Dale principle）。 现在看来，这一观点应予以修正。因为已发现有2 种或2 种以上的递质（包括调质）共存于同一神经元内，这种现象称为递质共存（neurotransmitter co-existence）。 递质共存的意义在于协调某些生理功能活动。例如，猫唾液腺接受副交感神经和交感神经的双重支配。 副交感神经内含乙酰胆碱和血管活性肠肽。 前者能引起唾液分泌；后者则可舒张血管，增加唾液腺的血液供应，并增强唾液腺上胆碱受体的亲和力。二者共同作用使唾液腺分泌大量稀薄的唾液。 交感神经内含去甲肾上腺素和神经肽Y。 前者有促进唾液分泌和减少血液供应的作用； 后者则主要收缩血管，减少血液供应。二者共同作用使唾液腺分泌少量黏稠的唾液［1］。

3 与神经递质结合的受体只存在于突触后膜上吗？

每一种神经递质的受体根据其结构、 细胞内传递信息的方式，以及引起效应的差异，都可区分为若干种类； 许多种类的受体又可进一步分为多个甚至多级亚型（subtype），构成多种所谓受体家族，这反映了受体的多样性。

受体既存在于突触后膜，也分布于突触前膜。分布于突触前膜的受体称为突触前受体（presynaptic receptor）。突触前受体被激动后，可调制（抑制或易化）突触前末梢的递质释放。 例如，突触前膜释放的去甲肾上腺素作用于突触前α2受体，可抑制突触前膜对去甲肾上腺素的进一步释放。 这种类型的突触前受体也称自身受体（autoreceptor）， 因为与其相结合的递质由同一突触的前膜或同一类神经元释放。 有些突触前受体被激动时能易化递质释放， 例如交感神经末梢的突触前血管紧张素受体被血管紧张素Ⅱ激动后， 可易化突触前膜释放去甲肾上腺素。 由于血管紧张素Ⅱ并非由交感神经末梢释放， 这种突触前受体也称异源性受体（heteroreceptor），即其内源性配体并非来自同一种突触的前膜。 异源性受体的另一个典型例子是去甲肾上腺素在中枢神经系统可作用于谷氨酸能轴突末梢上的α1或α2受体， 分别促进和抑制谷氨酸释放［1］。

4 ATP 也是一种神经递质吗？

对于ATP，更多的人知道它是细胞的能量“通货”，是细胞生命活动的直接能源物质，而鲜有人知道它还是一种神经递质。

哺乳动物的神经递质种类很多， 已知有100多种。 根据其化学结构， 可将神经递质分成七大类：胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、气体类和脂类。嘌呤类递质主要有腺苷和ATP。ATP 受体的分布以周围神经系统居多， 可分为P2X 和P2Y 共2 种亚型。P2X 受体均为配体门控通道，广泛分布于体内几乎所有组织， 又分为P2X1～P2X7共7 种亚型， 激活后产生兴奋性突触后效应。 而P2Y 受体全都是G 蛋白耦联受体，又分为8 种亚型。 P2Y 受体激活后可产生兴奋或抑制不同的效应，取决于受体与哪种G 蛋白耦联。 ATP 具有广泛的突触传递效应。 它在自主神经系统中常与其他递质共存和共释放，参与对血管、心肌、膀胱、肠平滑肌等的活动调节； 在脑内常共存于含单胺类或氨基酸类递质的神经元中。研究表明，ATP 介导自主神经系统的快速突触反应和缰核的快反应。 末梢在释放ATP 的同时可能也将可溶性核苷酸一起释放，使ATP 在产生传递效应后被迅速清除。 此外，ATP 还在痛觉传入中具有重要作用。P2X1和P2X2受体存在于脊髓后角， 表明ATP 在感觉传递中起作用［1］。

5 糖尿病患者为什么出现视网膜病变？

不少教师和学生对糖尿病患者出现视网膜病变从而视物模糊感到疑惑不解， 他们认为糖尿病只是糖代谢方面的疾病，应该只是能量代谢异常，不会引起器质性病变。

其实糖尿病性视网膜病变（diabeticretinopathy，DR）是糖尿病性微血管病变中最重要的表现，是一种具有特异性改变的眼底病变。 长期高血糖使正常糖酵解过程受阻， 葡萄糖不能经过正常途经分解，同时山梨醇通路激活，使视网膜毛细血管周细胞内山梨醇堆积。 高血糖也干扰了肌醇磷脂的代谢，导致细胞内多种代谢紊乱，改变了毛细血管周细胞的生理作用，使毛细血管收缩力丧失，自身调节失常造成血液循环障碍。此外，高血糖导致糖化血红蛋白增高，血液呈高凝状态，血液黏稠度增加，使血流减少，微血栓形成，导致视网膜缺血性 损伤［3］。