备课素材：醛固酮作用机制-2023-2024学年度第一学期高中生物学选择性必修一

醛固酮作用机制 2019版高中生物学选择性必修一新增加了“醛固酮”： 那么，醛固酮的生理作用及机理是什么? 醛固酮（Aldosterone）化学式为C21H28O5，是肾上腺皮质激素的一种。其作用是促进Na+在体内贮留，同时排出K+。是由肾上腺皮质球状带生成，并受肾脏分泌的血管紧张肽原酶的调节。 醛固酮是人体内调节血容量的激素，通过调节肾脏对钠离子的重吸收，维持水盐平衡。醛固酮是调节细胞外液容量和电解质的激素，醛固酮的分泌，是通过肾素一血管紧张素系统实现的。 当细胞外液容量下降时，刺激肾小球旁细胞分泌肾素，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统、醛固酮分泌增加，使肾脏重吸收钠离子增加，进而引起水重吸收增加，细胞外液容量增多；相反细胞外液容量增多时，通过上述相反的机制，使醛固酮分泌减少，肾重吸收钠离子和水减少，细胞外液容量下降。血钠降低，血钾升高同样刺激肾上腺皮质，使醛固酮分泌增加。 醛固酮的分泌主要受肾素—血管紧张素调节，即肾的球旁细胞感受血压下降和钠量减少的刺激，分泌肾素增多，肾素作用于血管紧张素原，生成血管紧张素。血管紧张素可刺激肾上腺皮质球状带合成和分泌醛固酮。当循环血量减少时，醛固酮的分泌量会增加，使钠和水的重吸收增强，以此维持水盐代谢的平衡，在对醛固酮 分泌的刺激效应上，K+与ANG2有协同作用，此协同效应有重要生理意义 。 醛固酮进入远曲小管和集合管上皮细胞后，与胞浆内受体结合，形成激素-受体复合体，后者通过核膜，与核中DNA特异性结合位点相互作用，调节特异性mRNA转录，最终合成多种醛固酮诱导蛋白，进而使管腔膜对Na+的通透性增大，线粒体内ATP合成和管周膜上钠泵的活动性增加。从而导致对Na+的重吸收增强，对水的重吸收增加，K+的排出量增加。 醛固酮分泌受到多种因素的影响。血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，Ang Ⅱ）、高钾血症和促肾上腺皮质激素（ACTH）能够刺激醛固酮的分泌；相反，心房利钠肽及低血钾则会抑制其分泌。 在血液循环中，约50%至70%的醛固酮与白蛋白或皮质醇结合蛋白相结合，30%至50%以游离形式存在于血浆中，因其与蛋白质的非特异性结合导致其半衰期较短，约为15至20分钟，并且在肝脏中迅速被灭活为四氨醛固酮。正常情况下，血液中的醛固酮浓度在0至21ng/dl之间。 醛固酮的主要生理作用是调节细胞外液容量和维持血钾稳态。这一功能通过游离醛固酮与肾远端小管上皮细胞内的盐皮质激素受体结合实现。在远端小管，钠离子、钾离子和氢离子主要在此处进行交换。血管紧张素Ⅱ通过负反馈机制作用于醛固酮，进而调节血容量，首要目的是维持钠离子稳态，同时也参与血压调控。饮食中钠摄入量的变化对肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）具有高度敏感性，钠摄入减少将激活RAAS，而钠摄入增多则降低肾上腺对Ang Ⅱ的反应性，影响醛固酮的分泌及肾脏对钠的排泄。 盐皮质激素受体在不同组织中的密度各异，其中远端肾单位、结肠、海马等部位受体密度最高，而消化道（除结肠外）、汗腺、唾液腺和心脏等组织受体密度较低。一旦醛固酮与其胞质受体结合并转运到细胞核内，便能与靶基因特定区域结合，增强靶基因表达。醛固酮所调节的激酶关键地增加了钠离子通道的表达，从而促进钠离子跨膜转运。此外，管腔内阴离子增加还引起钾离子和氢离子的分泌增加。 糖皮质激素也能与盐皮质激素受体结合，但通过11β-羟甾类脱氢酶（11β-HSD）的作用阻止糖皮质激素与受体的有效结合，确保了盐皮质激素作用的特异性。长期过量的盐皮质激素可能导致盐皮质激素逃逸现象，即对外界调节失去响应，可能与肾血流动力学变化及心房利钠肽水平升高等因素有关。 除了经典的醛固酮与胞质受体结合调控基因表达途径，盐皮质激素还存在快速的非基因调节途径，涉及细胞表面受体并与G蛋白信号通路相互作用，可能通过调节钠氢交换活性来发挥作用。这一途径在上皮细胞和非上皮细胞中均已被证实存在。此外，醛固酮在非上皮细胞中通过与胞质内盐皮质激素受体结合调节基因表达，产生一些次要效应，如影响胶原基因、转化生长因子β、纤溶酶原激活物抑制剂-I等组织生长因子基因以及某些炎症相关基因的表达，这些效应可能引发微血管病变和多器官（如心脏、心血管、肾脏）的急性坏死和纤维化。值得注意的是，单纯的醛固酮水平升高并不一定会导致上述不良效应，而是血容量失衡或钠、醛固酮水平不协调才是诱发这些病理变化的高风险因素。 例1、醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种脂质激素，其受体位于细胞内，该激素作用后可以启动相关基因的表达，进而发挥对钠离子和水的重吸收增强、对钾离子排出量增加的功能，下列叙述正确的是（　　） A、醛固酮进入细胞的方式是主动运输 B、醛固酮发挥作用主要是降低了化学反应的活化能 C、醛固酮的主要作用是维持内环境正常的渗透压 D、醛固酮的主要作用是维持内环境正常