儿茶酚胺
儿茶酚胺(Catecholamines,简称 CAs),是一类含有邻苯二酚(Catechol)和胺基(Amine)结构的单胺类神经递质和激素。
人体内最主要的三种儿茶酚胺是:多巴胺(Dopamine)、去甲肾上腺素(Norepinephrine)和肾上腺素(Epinephrine)。
它们主要由肾上腺髓质的嗜铬细胞和交感神经系统合成及分泌。作为“应激激素”,它们是人体“战斗或逃跑”(Fight-or-Flight)反应的核心驱动力,能在瞬间极大地提高心率、血压和血糖水平,以应对紧急情况。
[Image of catecholamine biosynthesis pathway]
合成与代谢:精密的流水线
儿茶酚胺的生物合成始于氨基酸,经过一系列酶促反应,最终形成强大的活性物质。
- 合成路径 (Pathway):
酪氨酸 (Tyrosine) $\xrightarrow{\text{酪氨酸羟化酶}}$ L-多巴 (L-DOPA) $\xrightarrow{\text{脱羧酶}}$ 多巴胺 (Dopamine) $\xrightarrow{\text{羟化酶}}$ 去甲肾上腺素 (Norepinephrine) $\xrightarrow{\text{甲基转移酶}}$ 肾上腺素 (Epinephrine)。
注:肾上腺髓质主要分泌肾上腺素(占 80%),而交感神经末梢主要分泌去甲肾上腺素。 - 代谢清除:
儿茶酚胺在体内半衰期极短(仅几分钟)。它们主要被单胺氧化酶(MAO)和儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)降解。
最终代谢产物为 VMA(香草扁桃酸)和 HVA(高香草酸),通过尿液排出。
生理效应:战斗或逃跑
儿茶酚胺通过结合不同类型的肾上腺素能受体(Adrenergic Receptors),对全身器官产生广泛影响。
| 受体 | 主要分布与作用 | 临床应用/现象 |
|---|---|---|
| $\alpha_1$ | 血管平滑肌收缩 $\rightarrow$ 血压升高。 | 去甲肾上腺素用于感染性休克升压。 |
| $\beta_1$ | 心脏 $\rightarrow$ 心率加快、心肌收缩力增强。 | 强心针;紧张时心跳加速。 |
| $\beta_2$ | 支气管平滑肌舒张 $\rightarrow$ 扩张气道。肝糖原分解 $\rightarrow$ 血糖升高。 | 治疗哮喘;应激时血糖飙升。 |
| DA | 肾血管、肠系膜血管扩张。 | 多巴胺在低剂量时可增加尿量。 |
关键相关概念 [Key Concepts]
1. Pheochromocytoma (嗜铬细胞瘤): 起源于肾上腺髓质的肿瘤,会阵发性或持续性地释放大量儿茶酚胺。典型症状为“头痛、心悸、多汗”三联征和难治性高血压。
2. VMA (香草扁桃酸): 肾上腺素和去甲肾上腺素的最终代谢产物。测定 24 小时尿 VMA 水平是诊断嗜铬细胞瘤的重要筛查手段,因为其比血液中的激素更稳定。
3. Tyrosine Hydroxylase (酪氨酸羟化酶): 儿茶酚胺合成过程中的限速酶。其活性决定了多巴胺等物质生成的快慢,也是许多药物调控的靶点。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Goldstein DS. (2010). Catecholamines 101. Clinical Autonomic Research.
[点评]:基础综述。详细解释了儿茶酚胺的生理学、生物化学及其在自主神经系统疾病中的作用。
[2] Lenders JW, et al. (2002). Biochemical diagnosis of pheochromocytoma: which test is best? JAMA.
[点评]:临床指南级文献。对比了血浆游离变肾上腺素(Metanephrines)与尿 VMA 在诊断嗜铬细胞瘤中的敏感性和特异性。