糖皮质激素历史、作用、结构和治疗肾病的进展课件.ppt
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1、糖皮质激素历史、作用、糖皮质激素历史、作用、结构和治疗肾病的进展结构和治疗肾病的进展糖皮质激素历史和作用糖皮质激素抗炎不同类型糖皮质激素结构及作用糖皮质激素治疗肾病的主要原则结语肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素糖皮质激素糖皮质激素皮质醇皮质醇可的松可的松氢化可的松氢化可的松盐皮质激素盐皮质激素醛固酮醛固酮氮皮质激素氮皮质激素雄激素雄激素雌激素雌激素(球状带球状带)(束状带束状带)(网状带网状带)肾上腺皮质类固醇激素的分类肾上腺皮质类固醇激素的分类各种肾上腺皮质类固醇激素结构糖皮质激素免疫抑制剂的历史糖皮质激素免疫抑制剂的历史糖皮质激素的历史1885年,Addison的研究解释了肾上腺的重要性193
2、2年,Cushing确定以肾上腺功能亢进为特征的一种疾病 (Cushing Syndrome)1935年,瑞士化学家鲁齐卡(Ruzicka)用胆固醇合成第一个甾体激素睾酮; 普强公司(辉瑞)推出第一个商品化肾上腺皮质提取物. 发现可的松可 缓解Addisons Disease。 1939年,美国化学家马克尔从植物洋菝葵中提取出皂苷元,并用简单工艺将皂苷元转化为孕酮,再用简单工艺将其转化为睾酮和雌酮。可的松从肾上腺皮质提取出来。糖皮质激素的历史1943年,美国生化学家李卓皓和美国实验生物学家HM埃文斯合作,提取出纯促肾上腺皮质激素(ACTH)。1944年,肯德尔(ECKendall)等人发现肾上
3、腺皮质激素(可的松类)的结构和生理作用。1949年,亨奇(PHHench)发现可的松治疗风湿性关节炎的奇妙效果。 该药的抗炎作用的发现改变了整个医学治疗的面貌,标志着一个新的药物治疗时代的开始。(每公斤药物达20万美元,仍无法满足临床治疗的需要。) 1950诺贝尔生理/医学奖,颁发给三位医学科学家,以表彰他们發現腎上腺皮質激素的結構和生物作用方面的巨大贡献。 1950诺贝尔生理/医学奖,颁发给三位医学科学家,以表彰他们發現腎上腺皮質激素的結構和生物作 用 方 面 的 巨 大 贡献: 肯達爾 Edward Calvin Kendall ( 1 8 8 6 1 9 7 2 ) 美國羅切斯特梅歐 診
4、 所 ( M a y o Clinic) 賴 希 斯 坦因 T a d e u s Reichstein ( 18971996) 瑞士巴塞爾大學 亨奇 Philip Showalter Hench (18961965) 美國 羅切斯特梅歐 診 所 ( M a y o C l i n i c ) 糖皮质激素的问世糖皮质激素的问世一个新的治疗时代的开始一个新的治疗时代的开始 1950年诺贝尔生理/医学奖获奖者: Edward C. Kendall;Tadeus Reichstein;Philip S. Hench1948-50年代,用于风湿病(关节炎)的治疗糖皮质激素的问世糖皮质激素的问世一个新的
5、治疗时代的开始一个新的治疗时代的开始糖皮质激素类药物发展的历史“制药工业史上空前未有的、最大最集中的研究活动”50年代早期,糖皮质激素对哮喘和皮肤病的效果得到肯定。1953,普强公司(辉瑞)向市场推出氢化可的松1957年,普强公司(辉瑞)推出甲基泼尼松龙1960s年,细菌学家彼德森(Peterson)等通过生物转化 少根霉菌在C-11位上引入了一个氧原子,在化学合成方面实现突破。此后,大多数皮质激素类药物,均采用各种甾体皂苷元为原料,经微生物氧化方法大量生产(1973年全球甾体产量达1500吨)。以甾体激素药物合成为基础,不断推出不同类别不同剂型激素,包括抗炎药、计划生育药、 中枢兴奋药、降压
6、药等,均得益于甾体激素合成的研究。 奥地利科学家威兹曼(FWitzmann)说: 过去50年对甾体的研究,可以说是制药工业史上空前未有的、最大最集中的研究活动。 糖皮质激素分泌的调节糖皮质激素分泌的调节 下丘脑垂体肾上腺皮质轴(HPA) CRHACTHGCHPA轴的特点轴的特点: 节律性分泌节律性分泌 正负反馈正负反馈 长短负反馈长短负反馈 参与免疫反应、参与免疫反应、 内分泌免疫网络内分泌免疫网络 糖皮质激素的特征24小时的生理分泌节律,早8点最高,午夜12点最低特殊的生物学活性作用特殊组织内合成 释放到血液中:作用于远端靶器官. (通过与白蛋白、转运蛋白结合以及有活性的游离状态存在) 代谢
7、方面:糖皮质激素的功能是保持经常有足够数量的葡萄糖存在以维持脑的活动。糖代谢: 升高血糖蛋白代谢: 负氮平衡脂肪代谢: 脂肪重新分布水,电解质代谢: 储Na排Ca其他方面: 对血细胞的影响,对循环系统的影响,在应激反应中的作用糖皮质激素作用糖皮质激素的生理作用糖皮质激素的生理作用糖皮质激素的作用 糖皮质激素作用广泛而复杂,且随剂量 不同而异 生理情况下所分泌的糖皮质激素主要影 响物质代谢过程 超生理剂量的糖皮质激素则还有抗炎、 免疫抑制等药理作用糖皮质激素的临床应用指征糖皮质激素的临床应用免疫介导引起的肾脏疾病Immune-Induced renal Diseases肾小球肾炎或肾病 (GN,
8、原发性,继发性): 急性(AGN);急进性急进性;(RPGN) 慢性慢性(CGN)间质性肾炎 (IN,原发性,继发性): 急性急性( (AIN),慢性(CIN) 急进性(RPIN)? 血管炎:(原发性,继发性) MA, WG 等需免疫抑制治疗的常见肾小球病变Immunosuppressive Therapy: Glomerular DiseasesImmunosuppressive Therapy: Glomerular Diseases 原发性微 小 病 变 型 肾 病(MCD)局 灶 节 段 性 硬 化(FSGS)膜性肾病(MN)膜增殖性肾炎(MPGN) 新月体肾炎(CN)部分系膜增殖性肾
9、炎 (MsPGN) 某些 IgA 肾病继发性 狼疮性肾炎(LN) 系统性血管炎(SV) 如 MPA,WG 新月体肾炎(CN) 其它:SS,HSP,RA糖皮质激素作用机制的回顾q经典途径(基经典途径(基因调控途径)因调控途径)q非基因水平调非基因水平调控途径控途径q膜受体膜受体(mGRmGR)依)依赖途径赖途径经典途径经典途径(基因调控途径)(基因调控途径)直接转录调控直接转录调控GREGRE间接转录调控间接转录调控NF-NF-kB,AP-1kB,AP-1转录后水平调控转录后水平调控剂量依赖,低剂量有效剂量依赖,低剂量有效起效慢,数小时数天起效慢,数小时数天非基因调控途径非基因调控途径 非受体依
10、赖,大剂量起效(非受体依赖,大剂量起效(200mg强的松),强的松),Ca+、Na-H、eNOS等等 起效快,数秒至数分钟起效快,数秒至数分钟 冲击治疗的可能机制冲击治疗的可能机制非经典途径非经典途径受体依赖途径受体依赖途径其它:其它:低亲和膜受体低亲和膜受体受体功能不全和受体功能不全和功能低下功能低下糖皮质激素的作用机制胞浆中的激素受体(cGR)介导 1 、GC-GR复合物调节基因转录经典途径 2、1 GC-GR复合物介导的非基因作用细胞膜受体(mGR)介导的生化效应大剂量糖皮质激素和低亲和力受体 糖皮质激素作用机制糖皮质激素糖皮质激素(GCS)(GCS)的抗炎作用机制的抗炎作用机制经典途径
11、经典途径皮质激素受体皮质激素受体热休克蛋白热休克蛋白9090核膜核膜mRNAnGRE+GRE激素反应靶基因激素反应靶基因X 细胞因子细胞因子 诱导型一氧化氮诱导型一氧化氮合成酶合成酶 环氧酶环氧酶2 (COX-2)2 (COX-2) 磷脂酶磷脂酶 A A2 2 NKNK2 2- -受体受体 内皮素内皮素-1-1 脂皮素脂皮素 -1-1 - -受体受体 内核酶内核酶 中性肽链内切酶中性肽链内切酶GCSGREGRE糖皮质激素糖皮质激素反应分子反应分子Barnes PJ. Am Rev Respir Dis 1990.受体介导的非基因作用1、cGR在未与GC结合时,与HSP90等胞浆蛋白结合以复合物
12、的形式存在于细胞浆中,这些胞浆蛋白就可能包括了丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导通路中的一些激酶,这些激酶启动的下游事件包括磷酸化lipocortin-1,改变其在胞内的分布,从而抑制cPLA,合成花生四烯酸 2、大剂量的GC还可以通过类似的机制快速活化内皮NO合酶(eNOS),促进NO的合成,起到扩张血管、减轻缺血损伤及抗炎的作用Acute cardiovascular protective effects of corticosteroids are mediated by Acute cardiovascular protective effects of corticostero
13、ids are mediated by non-transcriptional activation of endothelial nitric oxide synthase.Nat Med non-transcriptional activation of endothelial nitric oxide synthase.Nat Med 2002; 8(5):473-92002; 8(5):473-9受体介导的非基因作用受体介导的基因转录调节作用:起效需要一定时间,至少需要数小时到数天GC-GR复合物介导的非基因作用:快速起效,数秒到数分钟即发挥抗炎和免疫抑制作用 糖皮质激素作用机制GC与
14、cGR复合物结合后: 形成GC-GR复合物,启动了经典的基因调节作用 Src等蛋白的释放产生了即刻的生物效应这两者是各自独立的过程受体介导的非基因作用受体介导的非基因作用创伤、休克等创伤、休克等 GRGRH H 靶细胞对靶细胞对GCGC的反应性的反应性 GR GRL L无显著变化无显著变化 大剂量大剂量GCGC GR GRL L 病情改善病情改善大剂量大剂量GC作用模式作用模式大剂量糖皮质激素和低亲和力受体研究背景生理及应激浓度GC的作用由GRH介导 (GRH的Kd为10-8 10-9 M)病理情况下(如创伤、休克、多脏器功能衰竭等) GRH减少,靶细胞对GC反应性降低。但临床大剂量GC冲击治
15、疗往往有效糖皮质激素作用机制GR功能不全与GRL正常情况下,只要一半GR与GC结合就已能满足机体的需要药理剂量的GC主要通过低亲和力GR(GRL)而发挥作用GR显著减少时,GC只能通过GRL发挥作用,所以需要大剂量GC细胞膜介导的生化效应激素与其相应细胞膜受体mGR结合后,通过第二信使(Ca2+、IP3、cAMP、PKC等)介导的信号转导通路,启动一系列与基因调节相关或不相关的胞内效应Nongenomic actions of steroid hormones . Nature Reviews Molecular Cell Nongenomic actions of steroid hormo
16、nes . Nature Reviews Molecular Cell Biology.2003;4:46-55Biology.2003;4:46-55糖皮质激素作用机制大剂量甲强龙快速起效的生化效应Frank Buttgereit 研究小组于1998年提出了一项新的假说: 认为大剂量糖皮质激素冲击治疗时,短期内即产生显著疗效的机制为: 大量的GC溶解于细胞膜、线粒体膜等双层脂质膜中,影响膜的理化性质及膜内离子通道蛋白的功能,抑制Ca2+离子的跨膜转运,降低胞浆中Ca2+ 浓度,从而阻断免疫细胞的活化和功能的维持这个假说已为许多后续研究所证实A new hypothesis of modula
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