环腺苷酸的生理功能
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发布时间：2022-11-15 17:01
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时间：2024-12-13 09:23
环腺苷酸对细胞代谢的调节CAMP调节细胞的许多代谢过程是通过调节酶的活性来实现的。在有ATP存在的条件下，PKA可以激活细胞内许多代谢关键酶活性（如脂肪酶）或抑制某些酶的活性（如有活性的糖原合成酶I），最终导致某些代谢反应的加速或抑制（易健华，1981）。1962年Krebs等人研究了cAMP对糖原合成和糖原分解酶系的调节。肾上腺素及胰高血糖素等激素可使CAMP水平升高，激活PKA，PKA进而激活糖原磷酸化激酶，使糖原磷酸化酶磷酸化，从而糖原磷酸化酶从无活性的b形式转变为有活性的a形式，后者催化糖原分解为1－P一葡萄糖。cAMP可通过PKA使糖原合成酶磷酸化，导致具有活性的糖原合成酶a转变为无活性的糖原合成酶b，从而抑制糖原的合成。cAMP还能激活糖酵解中的一个关键酶——磷酸果糖激酶，催化6一磷酸果糖生成1，6－H磷酸果糖。另外，cAMP还能阻止ATP对磷酸果糖的抑制。此外，CAMP还可通过PKA激活脂肪蛋白激酶，使脂肪水解关键酶——脂肪酸磷酸化而激活，从而促进脂肪水解为甘油和游离脂肪酸。脂肪酸被转移到血液中，结合在血清白蛋白立，然后被转运到其他组织中，特别是心脏、肌肉、肾等组织，进入氧化和三艘酸循环，产生ATP，作为细胞的能源。cAMP还可激活碳酸酐蛋白激酶，后者可使碳酸酐酶磷酸化而激活，催化CO2形成碳酸，碳酸再分解放出H+，对调节细胞的酸碱平衡有重要作用，而且此过程可使胃酸增多，有利于消化（易健华，1981；孙大业等，1997）。
环腺苷酸对激素合成和分泌的影响
cAMP具有调节神经递质合成，促进激素分泌的作用（Gerosa，1980）。大量试验表明，一些二级促激素促进次级激素合成是通过cAMP途径调节的。促肾上腺皮质激素结合到肾上腺皮质细胞后，激活AC，增加 cAMP浓度，激活PKA，后者磷酸化激活皮质酮、醛甾酮的合成酶。在卵巢细胞中，也有类似的情况，促滤泡激素通过cAMP途径增加雌二醇、孕酮的合成（孙大业等，1997）。cAMP能诱导GH的释放，从而促进肝脏内蛋白质、DNA和RNA的合成，并能加强脂肪分解，刺激机体蛋白质的合成（Dana等，1989；Canoed等，1985）。
环腺苷酸对免疫功能的影响
阮晖等（2001）在探讨家禽在遭受病原微生物感染，细胞信使物质对免疫功能的调节作用时发现，以传染性法氏囊病病毒（IBDV）强毒株攻击后，肉鸡垂体——背上腺轴活动加强，并发生针对IBDV的特异性免疫反应，血清cAMP含量上升，提示垂体——肾上腺轴活动加强使cAMP上升与执IBDV特异性免疫细胞内效应大分子的合成有关。
环腺苷酸对膜蛋白活性的调节
cAMP可促使非神经细胞膜上某些蛋白的磷酸化，使其构型发生改变，从而调节膜对一些物质的通透性。例如在红细胞中，cAMP激活细胞膜上的蛋白激酶，使膜上的Spectin蛋白磷酸化后，对红细胞膜的理化性质及红细胞的形态产生极为重要的调节作用。在血小板中，cAMP可通过APK有效地刺激膜上的一种分子量为22000的蛋白磷酸化，并通过对钙摄入的影响，调节血小板聚集、收缩等功能。在心肌细胞中，cAMP可使心肌细胞钙通道发生磷酸化，使膜对 Ca2+的通透性增强，导致 Ca2+内流增加而使心肌收缩力增加，心率加快。在肾脏的试验中证明，加压素等通过cAMP使细胞膜物理性质改变，增加对水的吸收（易健华，1981；孙大业等，1997）。
环腺苷酸对神经细胞的作用
McAfee（1971）首先证明cAMP参与神经节突触传递。目前认为：当某些神经细胞兴奋时，突触前神经末梢释放递质作用于突触后膜上相应的受体并激活AC，在突触后膜合成cAMP，进而激活PKA，通过膜蛋白的磷酸化改变膜对离子的通透性，从而影响神经细胞的兴奋性。神经组织内含有高水平的cAMP及其代谢调节酶。在脑、脊髓、脑脊液和外周神经中都有大量cAMP存在。在脊椎动物脑中， cAMP含量最高，非神经组织约高10倍， AC和cAMP磷酸二酯酶含量也比其他组织高10～20倍。以上说明在神经组织中CAMP的合成和分解速度远远高于其他组织，cAMP在神经组织中起重要作用（孙大业等，1997）。
环腺苷酸对基因表达的调节
AMP是一个重要的基因表达*物质（Monall，1991）。在原核生物中cAMP被认为是直接活化RNA聚合酶以促进转录，即通过该酶的6因子的磷酸化来实现促进InRNA转录。近年来的研究表明，真核细胞中cAMP的作用与转录因子调节有关。Montndny等（1986）发现许多cAMP诱导转录的真核基因的启动子周围多含有一致或近乎一致的8个碱基对的回文序列5’－TGACGTCA－3’，并命名为cAMP反应序列（cAM－responsi、 ele。nt，CRE），是这些基因识别cAMP信号的重要部位。同时，他们还发现cAMP诱导的靶基因表达还需要PKA的激活。cAMP水平增高激活PKA，PKA又可能通过使某些特异的转录因子进行磷酸化，介导cAMP引起的基因表达（Montndny等，1986）。许多试验表明，PKA可使组蛋白磷酸化，磷酸化的组蛋白由于带电状态及构象的改变，与DNA结合松弛而分离，从而解除了组蛋白对这段基因的抑制，使转录得以进行。另有试验发现，在体外PKA可使非组蛋白磷酸化，磷酸化的酸性蛋白酸性增强，带有较多的负电荷，与带正电荷的组蛋白有较强的亲和力而相互结合，使组蛋白与DNA分离，解除组蛋白对DNA的阻抑而进行转录（易健华，1981；孙大业等，1997）。
环腺苷酸对细胞增殖与分化的调节细胞的增殖与分化是细胞的两个基本特征。增殖包括细胞的生长、DNA复制和细胞*，是通过细胞周期来实现的。分化意味着细胞内的DNA通过转录生成InRNA，再进一步合成专一性的蛋白质（酶），最终导致细胞形态、结构、生化组成和功能等各种差异。细胞增殖与分化是一对既相联系又相矛盾的过程，cAMP在调节这对矛盾中起着重要的作用（ Burgering等，1995 ；Dumont等，1989）。cAMP对离体细胞有抑制细胞*、促进分化的作用。因此，凡能使细胞内cAMP含量升高的因素均能降低细胞的生长速度，抑制细胞的增殖，而促进细胞的分化。Miyasaki（1992）认为，cAMP对细胞增殖具有双重效应，即在GO或早G1期时对细胞增殖具有促进作用，而在晚G1期时则起抑制作用。
另外，cAMP与肿瘤有一定的关系，正常细胞和肿瘤细胞中的cAMP含量是有差异的，在肿瘤细胞内cAMP一般低于正常细胞水平。
