生理学——皮质醇

沧渊

皮质醇是一种类固醇激素，负责调节机体的代谢和免疫通路。

它属于糖皮质激素，由位于每个肾脏上方的一对肾上腺分泌。

肾上腺由内髓质和外皮质组成。

其中，髓质分泌儿茶酚胺，而皮质则进一步分为三个功能区，各自分泌不同类型的类固醇激素。

最外层是球状带，主要分泌盐皮质激素；中间的束状带分泌糖皮质激素，其中最重要的是皮质醇；最内层的网状带则主要分泌雄激素。

皮质醇的合成受下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）调控。

位于大脑底部的下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），该激素作用于垂体前叶。

在垂体前叶，促肾上腺皮质激素释放激素与促皮质素细胞表面的受体结合，刺激这些细胞分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）进入血液循环。

束状带的细胞含有催化胆固醇转化为皮质醇所需的酶。

皮质醇的分子结构来源于胆固醇，作为脂溶性分子，它能够自由穿透细胞膜。

因此，皮质醇不会在细胞内储存，而是在合成的同时被立即分泌。

正常情况下，皮质醇的分泌呈脉冲式变化，并在清晨6点左右达到峰值。

此外，在应激状态下，如低血糖、感染、摄入咖啡因、失眠以及心理压力（如争吵或焦虑），皮质醇的分泌会增加。

合成后，皮质醇通过血液循环，并与糖皮质激素受体结合。

这些受体通常位于几乎所有组织的细胞内。

皮质醇在调节免疫反应和细胞代谢方面发挥重要作用。

在免疫系统中，皮质醇具有抗炎作用，主要通过抑制前列腺素和白三烯的合成，以及抑制白细胞分泌白细胞介素-2（IL-2）。

在脂肪组织中，皮质醇促进脂解作用，使脂肪分解为游离脂肪酸，为机体提供能量。

在肝脏中，皮质醇促进糖异生，使非糖物质转化为葡萄糖。

此外，皮质醇还能增加外周组织的胰岛素抵抗，使胰岛素难以促进葡萄糖进入细胞，从而升高血糖水平。

血糖升高后，胰岛素分泌增加。

这种作用类似于糖尿病患者的病理生理变化，因此被称为“致糖尿病作用”。

在骨骼肌中，皮质醇促进蛋白质分解，使蛋白质降解为氨基酸，以供糖异生过程利用。

此外，皮质醇还能通过上调血管平滑肌的α1肾上腺素能受体，提高血管对去甲肾上腺素的敏感性，导致血管收缩，从而维持血压。

在中枢神经系统中，皮质醇提高警觉性和认知能力，增强情绪性事件的记忆能力，但同时可能抑制长期记忆的提取。

因此，在应激状态下（例如将手臂浸泡在冰水中时），个体对新信息的记忆能力可能增强。

皮质醇还能通过抑制成骨细胞活性、减少肠道钙吸收以及降低I型胶原的合成来抑制骨形成，而I型胶原是骨基质的重要成分。

此外，皮质醇抑制成纤维细胞的功能，影响伤口愈合。因此，它对机体多个器官系统均有广泛影响。

在肾脏和结肠等组织中，皮质醇可被11-β羟类固醇脱氢酶2（11β-HSD2）代谢为无活性的可的松，从而在血液中形成可利用的皮质醇储备。

该酶的活性可被甘草抑制，因此摄入大量甘草可能导致高血压。

相反，在脂肪组织、皮肤和肝脏中，11-β羟类固醇脱氢酶1（11β-HSD1）可将可的松转化回皮质醇。

最后，皮质醇通过负反馈机制调节自身的分泌水平。

首先，它抑制下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，从而减少垂体前叶促肾上腺皮质激素的分泌。

其次，皮质醇直接作用于垂体前叶，抑制促肾上腺皮质激素的释放，从而减少肾上腺对皮质醇的合成和分泌。