肾上腺生理学与类固醇激素
肾上腺是位于每侧肾脏顶部的成对内分泌器官,由两种功能不同的组织构成:分泌类固醇激素的外部皮质和分泌儿茶酚胺的内部髓质。它们共同整合代谢、体液-电解质和急性应激反应,是身体内分泌调节的核心节点。
Definition
肾上腺生理学是研究肾上腺皮质和肾上腺髓质如何产生和调节类固醇激素和儿茶酚胺,以控制新陈代谢、钠钾平衡、血压以及对生理应激的反应。
Scope
本领域旨在向读者介绍肾上腺的结构和功能,作为内分泌生理学中的一个参考主题。它介绍了皮质区域及其类固醇产物(盐皮质激素、糖皮质激素和肾上腺雄激素)、髓质嗜铬组织及其儿茶酚胺,以及控制皮质醇输出的下丘脑-垂体-肾上腺轴。详细机制将在子主题中阐述;本节点是一个简短的概述,而非详尽的描述。
Sub-topics
Core questions
- 肾上腺如何组织成皮质和髓质,以及这些组织为何具有不同的发育起源和分泌产物?
- 胆固醇如何转化为主要的肾上腺类固醇激素,以及什么决定了每个皮质区域产生哪种激素?
- 糖皮质激素、盐皮质激素和儿茶酚胺的分泌在应激期间如何调节和协调?
Key concepts
- 肾上腺皮质和肾上腺髓质是两种不同的组织
- 球状带、束状带和网状带
- 胆固醇的类固醇生成
- 糖皮质激素(皮质醇)
- 盐皮质激素(醛固酮)
- 肾上腺雄激素(DHEA,DHEA-S)
- 儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素)
- 下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴
- 肾素-血管紧张素-醛固酮系统
Mechanisms
肾上腺皮质由三个具有特征性酶组分的同心区域组成:球状带产生盐皮质激素醛固酮,束状带产生糖皮质激素皮质醇,网状带产生肾上腺雄激素,如DHEA。所有皮质类固醇均源自胆固醇,通过一系列细胞色素P450和羟类固醇脱氢酶的作用,其中侧链裂解步骤是共同的限速起始点。肾上腺髓质在胚胎学上是一个改良的交感神经节,含有嗜铬细胞,它们合成和储存儿茶酚胺,并在内脏神经刺激下将其释放到循环中。皮质醇的输出受HPA轴和ACTH驱动,而醛固酮主要受肾素-血管紧张素系统和血浆钾的控制。
Clinical relevance
理解肾上腺生理学是临床医生解释皮质醇、醛固酮和儿茶酚胺测量结果以及概念化肾上腺功能不全、库欣综合征、原发性醛固酮增多症和嗜铬细胞瘤等疾病的基础。本条目是一个生理学参考,解释了正常功能和这些病症的基础;它不是任何个体的诊断或治疗指南。
Evidence & guidelines
此处总结的生理学是经过数十年内分泌研究巩固的既定教科书材料,当代综述整合了类固醇生成(Miller & Auchus, 2011)和应激反应(Charmandari et al., 2005)的分子细节。肾上腺功能障碍,如肾上腺功能不全,是临床综述和学会指南的主题,这些在相关的子主题中有所提及。
History
肾上腺在16世纪被解剖学描述,但其生理重要性在托马斯·艾迪生(Thomas Addison)1855年对其同名疾病的描述后才变得清晰,该描述表明肾上腺破坏是致命的。20世纪初,髓质的儿茶酚胺被分离并与“战斗或逃跑”反应联系起来,从1930年代起,肯德尔(Kendall)、赖希施泰因(Reichstein)及其同事对皮质类固醇的分离和结构阐明,以及亨奇(Hench)对可的松的临床应用,确立了皮质是维持生命类固醇激素的来源。
Key figures
- Walter Cannon
- Hans Selye
- Edward Kendall
- Tadeusz Reichstein
- Philip Hench
Related topics
Seminal works
- miller-2011
- charmandari-2005
Frequently asked questions
- 肾上腺皮质和肾上腺髓质有什么区别?
- 皮质是外部层,从胆固醇中制造类固醇激素(醛固酮、皮质醇和雄激素),而髓质是内部核心,制造儿茶酚胺(肾上腺素和去甲肾上腺素)。它们具有不同的胚胎起源,并受不同信号的调节。
- 为什么肾上腺被认为是生命必需的?
- 皮质产生皮质醇和醛固酮,它们是维持新陈代谢、血压和钠钾平衡所必需的。皮质功能的完全丧失,如未经治疗的肾上腺功能不全,可能危及生命,这就是艾迪生19世纪的描述如此重要的原因。