cAMP(环核苷酸)

环磷腺苷的作用与功效
环磷腺苷（cyclic adenosine monophosphate，简称cAMP）是
一种常见的细胞信号分子，具有多种作用和功效。

1. 促进脂肪分解：cAMP可以活化脂肪酸分解酶，促进脂肪分解，增加脂肪酸的氧化，从而有助于减少体内脂肪积累。

2. 改善运动性激素分泌：cAMP可以刺激甲状腺素的分泌，增
加体内自由甲状腺素和促甲状腺激素的浓度，进而促进新陈代谢，并提高能量消耗和脂肪分解。

3. 改善血液循环：cAMP能够扩张血管，促进血液循环，增加
血液供应，改善组织氧供给，有助于提高运动能力和生理功能。

4. 抗炎作用：cAMP可以抑制炎症反应，减少炎症介质的释放，从而具有一定的抗炎作用。

5. 促进细胞凋亡：cAMP可以调节细胞周期，促进细胞凋亡，
有助于清除老化和异常细胞，维持组织正常功能。

6. 增强免疫功能：cAMP可以促进免疫细胞的增殖和活化，增
强免疫功能，帮助机体抵抗病原微生物的侵袭。

7. 促进神经传递：cAMP参与调节神经元的兴奋性和抑制性，
促进神经传递，有助于维持神经系统正常功能。

需要注意的是，cAMP的作用和功效可能会因个体差异和使用方式等而有所不同，在使用之前最好咨询专业医师的建议。

1.核苷（nucleoside）:是由嘌呤或嘧啶碱基通过共价键与戊糖连接组成的化合物。

核糖与碱基一般都是由糖的异头碳与嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的β-N-糖苷键连接的。

2.核苷酸（nucleotide）：核苷的戊糖成分中的羟基磷酸化形成的化合物。

3.cAMP（cyclic AMP）:3ˊ,5ˊ-环腺苷酸，细胞内的第二信使，由于某些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化形成的。

4.磷酸二酯键（phosphodiester linkage）：一种化学基团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。

该酯键成了两个醇之间的桥梁。

例如一个核苷的3ˊ羟基与另一个核苷的5ˊ羟基与同一分子磷酸酯化，就形成了一个磷酸二酯键。

5.脱氧核糖核酸（DNA , deoxyribonucleic acid）:含有特殊脱氧核糖核苷酸序列的聚脱氧核苷酸，脱氧核苷酸之间是通过3ˊ,5ˊ-磷酸二酯键连接的。

DNA是遗传信息的载体。

6.核糖核酸（RNA , ribonucleic acid）:通过3ˊ,5ˊ-磷酸二酯键连接形成的特殊核糖核苷酸序列的聚核糖核苷酸。

7.查格夫法则（Chargaff's rules）：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等，（A＝T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G＝C），即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等（A＋G＝T＋C）。

DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。

另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。

8.DNA双螺旋(DNA double helix)：一种核酸的构象，在该构象中，两条反向平行的多核苷酸链围绕彼此缠绕形成一个右手的双螺旋结构。

碱基位于双螺旋内侧,磷酸与糖基在外侧，通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架。

碱基平面与假想的中心轴垂直,糖环平面则与轴平行。

两条链皆为右手螺旋。

双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核苷酸之间的夹角是36°，每对螺旋由10对碱基组成，碱基按A-T, G-C配对互补，彼此以氢键相连系。

环核苷酸磷酸二酯酶环核苷酸磷酸二酯酶（cyclic nucleotide phosphodiesterase，简称PDE）是一类酶，其主要功能是水解环核苷酸的磷酸二酯键。

环核苷酸是一类非常重要的信号分子，包括环腺苷酸（cAMP）和环鸟苷酸（cGMP）等，它们可以与特定的受体结合，触发细胞内的一系列生化反应，进而调节细胞的生理功能和代谢。

PDE通过水解环核苷酸的磷酸二酯键，将其转化为五磷酸腺苷（5'-AMP）或五磷酸鸟苷（5'-GMP），从而终止它们的信号传导。

因此，PDE在细胞内起到了很重要的负向调节作用。

另外，PDE也具有钆离子（Gd3+）敏感性，通过调节钆离子的浓度可以影响PDE的活性。

PDE在不同细胞中表达的种类和量也不同。

例如，心房组织中主要表达PDE3，而在心室组织中则主要表达PDE4。

PDE3主要调节心脏的收缩力和心率，而PDE4则调节心脏的舒张功能和抗炎作用。

此外，还有其他类型的PDE，如PDE1、PDE2、PDE5、PDE6等，它们具有不同的组织特异性和生理功能。

因此，PDE在生物体内具有重要的生理和病理作用。

例如，针对特定的PDE可以设计合适的药物，用于治疗许多疾病。

特定的PDE抑制剂，例如西地那非（sildenafil）、伊布利特（Ibutamoren）、重组人PDE4（roflumilast）等，已经用于治疗肺部疾病、心血管疾病、勃起功能障碍等，且药效显著。

总之，PDE作为细胞内的负向调节因子，在生物体内起到了非常重要的生理和病理作用。

透彻地了解PDE的结构和功能，对于理解和治疗许多疾病具有重要的指导意义。

相信随着科学技术的不断进步，我们会对PDE的结构和生理功能有更加深入的认识。

环核苷酸的主要功能环核苷酸是一类重要的细胞信号分子，包括环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）等。

它们在细胞信号传导、代谢调节、细胞增殖和分化等方面起着重要作用。

下面将详细介绍环核苷酸的主要功能。

第一、细胞信号传导调节：环核苷酸通过激活或抑制特定的激酶或蛋白酶，调节多种细胞信号传导途径。

在细胞内，环核苷酸通过与特定的受体结合，激活或抑制蛋白激酶A(PKA)或蛋白激酶G(PKG)等，从而在细胞内引发一系列信号传导反应。

这些反应包括激活或抑制特定蛋白的磷酸化作用、影响离子通道的打开或关闭、调节特定基因的表达等。

因此，环核苷酸在细胞内的信号传导过程中起着重要的调节作用。

第二、代谢调节：环核苷酸参与调节多种细胞代谢过程。

例如，cAMP可以通过激活蛋白激酶A，促进葡萄糖的分解和氧化，增加细胞的能量供应。

cGMP通过激活蛋白激酶G，参与脂肪酸合成和降解等过程。

此外，环核苷酸还与一些酶相互作用，调节酶的活性和底物亲和力，从而影响肌肉收缩、神经传导和血管紧张等生理过程。

第三、细胞增殖和分化：环核苷酸在调节细胞增殖和分化过程中发挥重要作用。

研究发现，cAMP和cGMP能够促进细胞的增殖和分化。

例如，cAMP可以促进神经元的生长和突触的形成。

cGMP则参与细胞的增殖、分化和分裂等重要过程。

这些作用与环核苷酸在调节细胞周期、细胞凋亡和细胞分裂过程中的功能密切相关。

第四、神经递质的调节：环核苷酸是神经元内的重要递质，参与调节神经传导和神经活动。

神经内环核苷酸主要是cGMP，通过活化或抑制特定的激酶或离子通道，调节神经元的电位变化，从而影响神经传导。

此外，cGMP还参与神经元的凋亡、突触形成和功能的调节，对神经系统的正常发育和功能维持起着重要作用。

综上所述，环核苷酸在细胞信号传导、代谢调节、细胞增殖和分化以及神经递质的调节等方面具有重要功能。

它们通过与特定的受体结合，调节蛋白的磷酸化作用，改变酶的活性和底物亲和力，从而影响细胞内多种信号传导途径和代谢途径的正常功能。

环磷酸腺苷（cAmp）的发现及其作用摘要：人体和其他许多细胞有机体内，存在着神经和体液两大调节系统，他们的共同之处是可分别产生神经递质，激素，生长因子等，经神经纤维，血液循环及细胞外液到达靶细胞，使体内各个器官功能发生改变，实现各组织之间相互，相互作用，以适应各种不同生理和外部环境改变，达到维持踢被环境的稳定的目的。

上世纪50年代美国Verrderbilt大学的Earl华盛顿大学的Edwin 和Edmond3位教授，经理10年努力发现了体内的第二信使——3,5-环1磷酸腺苷（cAmp），解开了细胞内信号传导的面纱，搭建了该领域的研究平台。

此后，在此基础上，新的治疗由信号传导系统紊乱引发的疾病，如癌症，高血压和糖尿病的新疗法相继问世。

环磷酸腺苷在细胞及多种生理效应的实现中具有关键作用，研究提示cAmp能抑制肿瘤细胞生长，参与发热机制和气道炎症引起的高反应，调节血小板功能，另外其还与心肌肥大，心力衰竭应激性有关。

关键词：环磷酸胜苷；肿瘤；发热；哮嗤；血小板；心衰；心肌肥大；应教性cAMP是最早发现的细胞内信使，是ATP在膝苦环化酶(AC)的作用下生成,在正常细胞中的含仅为0 . 1 frnol,在激索作用下,可升高约100倍。

大多数激素可使cAMP的生成加速,少数激素则可以降低细胞内cAMP的浓度。

大部分肽类激素，包括胰高血糖衆、甲状旁臃衆、降钙素、抗利尿激索和催产素等以及儿茶酚胺类激素均可通过相应的受体徵活耙细胞膜上的腺苷酸环化蔴，从而使胞内cAMP的浓度增加。

近年来许多资料表明,神经递质的传递、基因表达、激素调节、免应以及细胞的增殖和分化均与cAMP有关。

cAMP是细胞功能的重要调节物质,在细胞代谢及多种生理效应的实现中具有关键的作用。

但cAMP的许多作用还有待进一步研究,本文就已知的cAMP在疾病过程中的主要作用作如下阐述：1 cAMP对肿瘤细胞的生长抑制作用现在已经知道cAMP对肿瘤的生长有抑制作用,有研究表明,肿瘤细胞增殖时cAMP呈下降趋势,而用化疗药物抑制其生长时,cAMP含量升高[1】。

环腺苷酸（CAMP ）一、环腺苷酸及其衍生物环腺苷酸（cAMP ）是一种存在于生物体内的没有特异性的小分子高生物活性物质，它广泛参与机体内的各种生理活动，如参与细胞代谢、参与免疫轴的调控、参与生长轴的调控，参与神经应答等等。

其结构特点是单核苷酸AMP 分子中的磷酸与核糖形成3’,5’-环式结构。

cAMP 的分子式为C10Hl2N5O6P ，分子量为329．2，可溶于水，对酸、碱、热相当稳定。

环腺苷酸在体内的合成途径是ATPADP AMP CAMP 。

现有的外源性CAMP 对动物生产性能影响的研究中，一般都以注射形式，而要通过口服（饲料中添加）形式的话，最好使用环腺苷酸的衍生物，即是二丁酰环腺苷酸。

AMP二、环腺苷酸的作用机理1、参与细胞代谢调节环腺苷酸（cAMP ）不是激素，但其是激素的第二信使，广泛参与体内的各种代谢，主要途径是通过激活相关代谢酶的活性来实现。

简略作用方式如下：2、诱导激素合成与分泌环腺苷酸（cAMP）能诱导一些激素的合成，其作用途径也是通过激活各种激素的合成酶，如诱导GH（生长激素）的合成释放，进而促进肝脏内蛋白质、DNA和RNA 的合成，刺激个机体蛋白质的合成最终促进生长。

3、其他主要作用环腺苷酸（cAMP）在动物肌体内还参与很多生理活动，如参与基因表达与神经传递、参与细胞增殖分裂、参与细胞膜通透性改变等。

三、外源性环腺苷酸在动物生产上的应用分析1、使用方法在养殖动物上使用外源性环腺苷酸，目前一些活体试验都是以注射为主，一般注射剂量为10微克/千克鸡体重，1毫克/2日等。

在饲料中添加则以二丁酰环腺苷酸为主，添加剂量约为10 -20毫克/千克料重。

2、使用成本一般这种核苷酸类的产品只有制药厂生产，且价格都很高。

含量98%以上的环腺苷酸价格为1.5万/千克左右，而饲料中添加的二丁酰环腺苷酸价格更贵，达到数万元每公斤。

真正生产上添加的剂量肯定不能参照科研剂量，因为成本太高，但若参照注射剂量（1毫克/公斤）的话，1吨全价料额外增加的成本约为50元左右。

[名词解释]简单扩散:物质从质膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜转运。

易化扩散:在膜蛋白的帮助下，由非脂溶性的小分子物质或带电离子顺浓度梯度和（或）电位梯度跨膜转运。

糖基化：糖基化是在酶的控制下,蛋白质或脂质附加上糖类的过程。

此过程为四中共转移与后转移修饰的步骤之一，发生于内质网。

蛋白质经过糖基化作用之后，可形成糖蛋白。

G蛋白:G蛋白是指鸟苷酸结合蛋白。

它含有一个鸟苷酸结合结构域，由α、β、γ三个亚基组成。

激活状态下的G蛋白可以激活腺苷酸环化酶系统产生第二信使cAMP，从而产生进一步的生物学效应。

驱动蛋白与动力蛋白：驱动蛋白能利用ATP水解所释放的能量驱动自身及所携带的货物分子沿微管运动的一类马达蛋白；动力蛋白是一种马达蛋白（分子马达），可将ATP高能磷酸键的化学能转化为机械能。

着丝粒与动粒：着丝粒是真核生物细胞在进行有丝分裂和减数分裂时，染色体分离的一种装置，也是姐妹染色单体在分开前相互联结的位置，在染色体的形态上表现为一个缢痕，着丝粒位于异染色质区内，这里富集了卫星DNA，也就是短的DNA串联重复序列；动粒是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的3层盘状特化结构，其化学本质为蛋白质，是非染色体性质物质附加物。

动粒与染色体的移动有关。

在细胞分裂阶段，纺锤体的纺锤丝（或星射线）需附着在染色体的动粒上（而非着丝粒上），牵引染色体移动、将染色体拉向细胞两极。

生物膜与单位膜：生物膜是镶嵌有糖蛋白的磷脂双分子层，起着划分和分隔细胞和细胞器作用生物膜，也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位，同时，生物膜上还有大量的酶结合位点。

是细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称；单位膜：包围在细胞外面的膜，在电子显微镜下观察，细胞膜可分为三层，内外两层为致密层，中间为一层不太致密的层，称单位膜。

原核细胞与真核细胞：原核细胞是组成原核生物的细胞。

这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 即没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核，进化地位较低；真核细胞是指含有被核膜包围的细胞核核的细胞。

camp作用机制又称PKA系统(protein kinase A system, PKA)，是环核苷酸系统的一种。

在这个系统中，细胞外信号与相应受体结合，通过调节细胞内第二信使cAMP的水平而引起反应的信号通路。

信号分子通常是激素，对cAMP水平的调节，是靠腺苷酸环化酶进行的。

该通路是由质膜上的五种成分组成：激活型受体(stimulate receptor, RS)，抑制型受体(inhibite receptor, Ri)，激活型和抑制型调节G蛋白(Gs和Gi)和腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)。

多数膜受体通过第二信使起作用。

已经发现的第二信使有cAMP、cGMP、Ca2+、三磷酸肌醇(IP3)和二脂酰甘油(DAG)等，著名的一氧化氮也可看作第二信使。

被相应的受体激活后，腺苷酸环化酶与鸟苷酸环化酶分别催化cAMP、cGMP的生成。

磷脂酶C催化磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)水解，生成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。

多数第二信使通过调节蛋白激酶发挥调节作用。

蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化修饰的酶，在生物调控中起重要作用。

相关的蛋白磷酸化之后活性会发生改变，磷酸基团水解（去磷酸化）后活性即可恢复，称为可逆磷酸化调节。

这是酶的共价调节中最典型的一种，例如肾上腺素的级联放大过程。

蛋白激酶的种类很多，根据底物被磷酸化的氨基酸残基不同，可分为丝氨酸或苏氨酸激酶和酪氨酸激酶；根据其调节因子可分为cAMP依赖性蛋白激酶（可被cAMP别构激活，简称A激酶或PKA），cGMP依赖性蛋白激酶（G激酶或PKG，被cGMP别构激活），以及Ca2+依赖性蛋白激酶（C激酶或PKC，被钙离子激活）等。

三磷酸肌醇使Ca2+浓度升高，二酰甘油提高C激酶对Ca2+的敏感性。

腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC）一般由GPCR通过G蛋白激活，例如肾上腺素的作用过程。

此途径中的G蛋白为激动型G蛋白（Gs），是异源三聚体，包括α、β、γ三个不同亚基。

大分子药物化学剂和cAMP信号传导系统的关系化学药物在治疗各种疾病方面发挥着重要的作用。

但是，这些化学物质的低生物利用度、毒性和剂量限制治疗效果。

与小分子类似，大分子化学药物也是治疗某些疾病的有力工具。

大分子药物具有识别和定向操作细胞和生物分子的能力，从而更有效地矫正复杂的组织失调。

cAMP信号通路是调节许多细胞功能和代谢过程的主要信号通路之一。

它是一个广泛分布的细胞内信号通道，与许多疾病的发生和发展密切相关。

本文将介绍大分子药物化学剂与cAMP信号传导系统之间的关系。

cAMP信号通路的基本概念cAMP信号通路是广泛分布于哺乳动物细胞中，基于内生性嘌呤核苷酸环马环核苷酸(cAMP)的主要信号通路之一。

具有电子转移能力的G蛋白具有相对不活跃的和激活的状态。

G蛋白偶联受体充当通道的“锁”，以便产生特定的化学信号。

cAMP的剪切水解依赖于腺苷酸环化酶的活化，该酶通过可刺激腺苷酸环化酶(GS)或抑制腺苷酸环化酶(Gi)蛋白来调节。

激活腺苷酸环化酶的Gs蛋白通常由受体活化，从而产生足够的cAMP水平来激活蛋白激酶A (PKA)，而抑制腺苷酸环化酶的Gi蛋白则抑制cAMP的形成，从而抑制PKA的活性。

通过调节内源性嘌呤核苷酸环化酶的活性，cAMP以及PKA调节信号传导和生化代谢通路的调节功能。

cAMP信号通路的调节：大分子药物的作用cAMP信号传导的失调是许多疾病的主要原因。

在某些情况下，信号失调导致一系列反应，包括增加过程、细胞增殖和有时增加炎症所涉及的生物学途径。

例如，癌症、心血管疾病、神经系统疾病、肺病和其他疾病通常涉及cAMP传输通路的失调。

大分子药物化学剂可以通过两个重要的机制调节cAMP信号通路，即调节内部生物学功能和调节外部多肽和蛋白质的结构、功能和效力。

调节内部生物学功能一些大分子药物的化学剂可以通过与细胞膜上的细胞量子物质相互作用，直接介导or/and提示细胞较高的药物效力，从而激活cAMP通道。

PDE的研究与创新药的开发
王鹏
【期刊名称】《中国新药杂志》
【年(卷),期】2006(15)4
【摘要】环核苷酸（cAMP和cGMP）是细胞内重要的第二信使，在各种细胞内调节许多生物活性，包括细胞成长、分化及移行、基因表达、介质分泌、平滑肌收缩、神经递质引起的各种生物反应、神经突触功能、脂质及糖质代谢等。

环核苷酸磷酸二酯酶（PDE）是环核昔酸的惟一细胞内分解途径，因而PDE抑制剂通过阻碍环核苷酸的分解，从而调节一系列的生物功能。

PDE大家族共包括11个家族（PDE1～11），
【总页数】3页(P241-243)
【作者】王鹏
【作者单位】先灵葆雅药物研究院,美国新泽西州
【正文语种】中文
【中图分类】R95
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环磷腺苷的作用
环磷腺苷（cAMP）是一种在细胞内起重要作用的信号分子。

它通过激活蛋白激酶A（PKA）来调控细胞内的多种生理过程。

1. 调节蛋白激酶A（PKA）活性：cAMP与PKA结合，导致PKA分离出其抑制亚基，使其成为活跃状态。

PKA活化后，
可以磷酸化多个细胞内目标蛋白，从而调控细胞的生理功能。

2. 调节离子通道的打开与关闭：cAMP可以通过激活PKA来
调节离子通道的打开与关闭，影响细胞内离子的平衡和电位的变化。

例如，在心肌细胞中，cAMP的作用可以促进钠离子通
道的打开，增加心肌细胞的兴奋性，从而增加心肌收缩的力度。

3. 调节胰岛素的分泌：cAMP可以促进胰岛细胞内钙离子的积累，从而增加胰岛素的分泌。

胰岛素是控制血糖水平的重要激素，cAMP的调节作用对于血糖的稳定具有重要意义。

4. 调节代谢途径：cAMP可以调节细胞内的多个代谢途径，影
响脂肪酸的氧化、糖原的合成与分解等。

通过调节细胞内代谢途径，cAMP可以影响身体的能量平衡和代谢功能。

总之，环磷腺苷通过激活蛋白激酶A，参与调控细胞内多个生理过程，包括蛋白激酶A的活性、离子通道的打开与关闭、
胰岛素的分泌以及代谢途径的调节等。

这使得cAMP在细胞
信号传导和生理功能调控中起到重要作用。