下丘脑-垂体轴的神经内分泌调节

下丘脑-垂体轴的神经内分泌调节

（一）下丘脑-腺垂体系统

1.下丘脑分泌的腺垂体调节激素

下丘脑分泌两种性质的调节激素：释放激素和释放抑制激素。目前已知有9种调节激素，绝大部分是肽类物质，与垂体靶细胞膜受体结合，通过第二信使转导信号发挥作用，释放激素促进靶细胞中激素颗粒的出胞过程、促进激素的合成；释放抑制激素则表现相反的作用。由于这些激素的体积较小且没有与之结合的蛋白，会被迅速降解，因此其在外周循环中的浓度极低。垂体门脉系统的独特结构保证了微量的下丘脑调节激素可迅速并直接到达腺垂体发挥生物学作用，而不必通过体循环而被稀释或降解。

（1）生长激素释放激素与生长抑素：

产生生长激素释放激素（growth hormone-releasing hormone，GHRH）的神经元主要分布在下丘脑弓状核及腹内侧核，化学结构是一种四十四肽，可促进腺垂体生长激素细胞分泌生长激素。GHRH呈脉冲式释放，相应地腺垂体生长激素的分泌也呈脉冲式。产生生长抑素（somatostatin，SS）的神经元主要分布在室周核及弓状核，化学结构为一种十四肽。SS在体内的作用比较广泛，不仅是抑制垂体生长激素的分泌，还可抑制其他腺垂体激素的分泌；SS还具有多种垂体外作用，如在中枢神经系统可能起神经递质或调质的作用，对胃肠道运动及消化液的分泌有抑制作用。

（2）促甲状腺激素释放激素：

其化学结构为三肽，是最小的肽类激素之一，分泌促甲状腺激素释放激素（thyrotropin-releasing hormone，TRH）的神经元主要分布于下丘脑中间基底部。TRH促进腺垂体促甲状腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）的释放，也可促进催乳素的释放。

（3）促肾上腺皮质激素释放激素：

其化学结构为四十一肽，分泌促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin releasing hormone，CRH）的神经元主要分布在下丘脑室旁核。CRH促进腺垂体合成和释放促肾上腺皮质激素（adrenal corticotropin hormone，ACTH）及β-内啡肽（β-endorphin）。CRH的分泌主要受生物节律和应激刺激的调节，呈脉冲式和昼夜周期性释放，在早晨达高峰，白天释放量较高，午夜达最低，与腺垂体分泌ACTH及肾上腺分泌皮质醇的节律一致。当机体处于应激状态时，CRH的分泌量增加，促使肾上腺皮质激素大量分泌，提高机体对伤害性刺激的耐受能力。

（4）促性腺激素释放激素：

其化学结构为十肽，产生促性腺激素释放激素（gonadotropin releasing hormone，GnRH）的神经元主要分布于下丘脑的弓状核、内侧视前区及室旁核等处。GnRH促进腺垂体合成和分泌促性腺激素。GnRH呈脉冲式释放，这对刺激腺垂体促性腺激素的释放是必需的，当腺垂体持续暴露于GnRH时，促性腺激素的合成和分泌会受到抑制，血中促性腺激素水平下降，这种作用称为“降调节作用”，与腺垂体促性腺激素细胞表面GnRH受体的耗竭有关。

（5）催乳素释放因子（prolactin releasing factor，PRF）与催乳素释放抑制激素（prolactin release-inhibiting hormone，PIH）：

分别促进和抑制腺垂体催乳素的分泌，并以抑制作用为主。目前催乳素释放因子的化学结构尚未明确，催乳素释放抑制激素是多巴胺。

（6）促黑色素释放因子（melanophore-stimulating hormone releasing factor，MRF）与促黑色素细胞释放抑制因子（melanophore-stimulating hormone release-inhibiting factor，MIF）：

分别促进和抑制腺垂体黑色素细胞刺激素（melanophore stimulating hormone，MSH）的分泌，但其化学结构尚未确认。

2.腺垂体分泌的激素

目前已知的腺垂体分泌的激素至少有7种，其中TSH、ACTH、FSH与LH均作用于各自的内分泌靶腺，属于促激素，构成下丘脑-垂体-靶腺轴形式的三级水平的调节，而GH、PRL与MSH则分别直接作用于靶细胞或靶组织发挥调节作用。

（1）生长激素：

由191个氨基酸残基构成，分子量22 000。生长激素是腺垂体中含量最多的促激素，其基础分泌呈节律性的脉冲式释放，通常1～4小时出现一次脉冲，这是由于下丘脑生长激素释放激素的脉冲式释放决定的。生长激素的靶组织有肝脏、骨骼肌、肾、心、肺等，通过与细胞膜上的生长激素受体结合，诱导靶细胞产生一种具有促生长作用的肽类物质，胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF），通过IGF-Ⅰ介导其促进生长作用。

（2）催乳素：

由199个氨基酸残基和三个二硫键构成，分子量23 000，分子结构与生长激素相似，但垂体中PRL的含量只有GH的1/100。血中还存在大分子的PRL，可能是PRL的二聚体或多聚体。一般情况下，PRL的分泌处于下丘脑紧张性的抑制作用之下。其生理作用为促进乳腺发育，引起并维持泌乳。

（3）黑素细胞刺激素：

分为α-MSH与β-MSH 2种亚型，人类的垂体中绝大部分为β-MSH，是一种18肽激素，作用于黑素细胞，促进其将酪氨酸转化为黑色素，使皮肤、毛发等含黑素细胞的部位颜色加深。其分泌受到促黑素释放因子及促黑素细胞释放抑制因子的调节。

（4）促甲状腺激素：

由211个氨基酸构成，整个分子由α及β两条肽链构成，作用于甲状腺滤泡上皮细胞，促进细胞增生，促进甲状腺激素的合成和释放。促甲状腺激素的分泌受到下丘脑促甲状腺激素释放激素的调节及甲状腺激素的反馈调节。

（5）促黄体生成素与卵泡刺激激素：

该两种激素属于促性腺激素（gonadotropins），与生殖内分泌功能最为密切。两者均由α及β两条肽链构成，而且两者的α链结构相同，不同的β链结构决定了两者不同的生理功能。这两种激素的分泌受到下丘脑促性腺激素释放激素的调节，并受到性腺激素的反馈调节。在女性中，两者协同作用，共同促进卵泡的发育及排卵，促进性激素的合成与分泌。

（6）促肾上腺皮质激素：

为三十九肽激素，作用于肾上腺皮质束状带，促进肾上腺皮质组织的增生，并促进肾上腺皮质激素的合成与分泌。ACTH的分泌受下丘脑CRH的调节，与CRH的分泌节律一致，呈现脉冲式和昼夜节律性释放，并在机体应激状态下分泌增加。

（二）下丘脑-神经垂体系统

如前所述，下丘脑视上核、室旁核等部位的神经内分泌大细胞的轴突经过下丘脑垂体束延伸至神经垂体。视上核和室旁核主要分泌血管升压素和催产素，暂时贮存于神经垂体，在适宜的刺激下释放入血发挥生理作用。

1.血管升压素（又称抗利尿激素）是由下丘脑的视上核和室旁核的神经细胞分泌的9肽激素，经下丘脑-垂体束到达神经垂体后叶后释放出来。其主要作用是提高远曲小管和集合管对水的通透性，促进水的吸收，是尿液浓缩和稀释的关键性调节激素。

2.催产素是由下丘脑视上核和室旁核的大细胞制造，经下丘脑-垂体轴神经纤维输送到垂体后叶分泌，再释放入血。催产素对女性而言，它能在分娩时引发子宫收缩，刺激乳汁分泌，并通过母婴之间的爱抚建立起母子联系。此外，它还能减少人体内肾上腺酮等压力激素的水平，以降低血压。催产素还是人与人之间亲密的关系的起源，恋人们之所以会渴望拥抱亲吻正是由于催产素在起作用。当人体催产素含量上升时，会随之释放出大量能够缓解压力、延缓衰老的激素，更能促进细胞重生。

（三）下丘脑-垂体轴的反馈调节

在正常状态下，体内各类激素的分泌量是相对稳定的。内分泌腺活动的稳定性，除受神经系统的调节控制外，某些内分泌腺之间的相互协调也非常重要。

下丘脑肽能神经元从功能上与相关的下级内分泌腺体和靶组织之间构成调节环路，以维持各种激素水平的稳态。下丘脑存在很多不同水平的反馈，终末靶腺或靶组织所分泌的激素对其产生长反馈调节；垂体激素以短反馈环的形式实现对下丘脑激素分泌的调节；下丘脑分泌的激素对下丘脑本身也有超短反馈调节作用。