下丘脑-垂体-肾上腺轴调节与ACTH控制
下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴是控制糖皮质激素分泌的调节环路。下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素,驱动垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素(ACTH);ACTH随后刺激肾上腺皮质产生皮质醇,皮质醇再反馈抑制该轴。
Definition
HPA轴调节是指由下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素、垂体前叶分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)以及循环皮质醇的负反馈共同协调控制皮质醇分泌的过程,该过程围绕昼夜节律进行,并对应激作出反应。
Scope
本主题涵盖HPA轴的结构和动态:下丘脑和垂体信号、ACTH对肾上腺皮质的作用、昼夜节律和应激相关的活动模式,以及维持皮质醇在正常范围内的负反馈调节。皮质醇本身的下游作用在糖皮质激素主题中介绍。
Core questions
- CRH、ACTH和皮质醇如何形成一个封闭的反馈环路,负反馈实现了什么?
- ACTH如何作用于肾上腺皮质以刺激类固醇生成?
- 昼夜节律和应激如何调节该轴的设定点和输出?
Key concepts
- 促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH)
- 促肾上腺皮质激素 (ACTH)
- 前阿黑皮素原 (POMC) 前体
- 皮质上的黑皮素2受体 (MC2R)
- 类固醇生成的刺激 (StAR, cAMP)
- 皮质醇的负反馈
- 轴的昼夜节律
- 应激激活
Mechanisms
下丘脑室旁核的神经元将促肾上腺皮质激素释放激素(以及作为协同促分泌剂的加压素)释放到垂体门脉血中,刺激垂体前叶的促皮质激素细胞裂解前阿黑皮素原并分泌ACTH。ACTH到达肾上腺皮质,结合束状带细胞上的黑皮素2受体,提高cAMP并急性促进通过StAR蛋白输送胆固醇以驱动皮质醇合成,同时长期维持类固醇生成机制和皮质质量。循环皮质醇在垂体和下丘脑均发挥负反馈作用,抑制ACTH和CRH,从而形成闭环。该轴以昼夜节律运行,产生清晨皮质醇峰值,并被增加CRH和ACTH驱动的生理和心理应激源激活。
Clinical relevance
HPA轴框架解释了原发性肾上腺功能不全(皮质醇低,ACTH高)与中枢性(垂体或下丘脑)原因(皮质醇低,ACTH不适当地低)之间的区别,以及外源性糖皮质激素通过反馈抑制该轴的原因。本条目描述了生理学和这些状态的概念基础以供参考;它不提供剂量信息,也不是针对任何个体的管理指南。
Evidence & guidelines
HPA轴的结构和反馈动力学是已确立的生理学,并在应激反应背景下进行了综述(Charmandari et al., 2005; de Kloet et al., 2005)。轴功能衰竭的临床相关性在肾上腺功能不全的综述中有所总结(Charmandari et al., 2014),这些内容超出了本条目的生理学范围,在此引用仅为提供方向。
History
20世纪中叶,Geoffrey Harris确立了下丘脑通过门脉血控制垂体前叶的理论,这是该轴的概念基础。Guillemin和Schally随后分离出下丘脑释放激素,Wylie Vale的团队于1981年表征了促肾上腺皮质激素释放激素,完成了从下丘脑到肾上腺皮质的轴的分子描述。
Key figures
- Geoffrey Harris
- Roger Guillemin
- Andrew Schally
- Wylie Vale
- George Chrousos
Related topics
Seminal works
- charmandari-2005
- dekloet-2005
Frequently asked questions
- ACTH在肾上腺中有什么作用?
- ACTH结合皮质细胞上的黑皮素2受体,提高cAMP并通过StAR蛋白刺激胆固醇输送,这急性驱动皮质醇合成,并长期维持皮质的类固醇生成能力和大小。
- HPA轴中的负反馈是如何运作的?
- 皮质醇反作用于垂体和下丘脑,抑制ACTH和CRH的分泌。随着皮质醇升高,这种反馈会减弱对肾上腺皮质的驱动,从而将皮质醇维持在调节范围内。