A+醫(yī)學(xué)百科 >> 下丘腦-垂體-腎上腺軸

下丘腦-垂體-腎上腺軸 (HPA或HTPA軸)，也被叫做 邊緣系統(tǒng)-下丘腦-垂體-腎上腺軸（LHPA軸），是一個(gè)直接作用和反饋互動的復(fù)雜集合，包括 下丘腦（腦內(nèi)的一個(gè)中空漏斗狀區(qū)域）,腦垂體（下丘腦下部的一個(gè)豌豆狀結(jié)構(gòu)），以及腎上腺（腎臟上部的一個(gè)小圓椎狀器官）。這三者之間的互動構(gòu)成了HPA軸。HPA軸是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的重要部分，參與控制應(yīng)激的反應(yīng)，并調(diào)節(jié)許多身體活動，如消化，免疫系統(tǒng)，心情和情緒，性行為，以及能量貯存和消耗。從最原始的有機(jī)體到人類，許多物種，都有HPA軸。它是一個(gè)協(xié)調(diào)腺體，激素和部分中腦（特別是參與介導(dǎo)一般適應(yīng)綜合征 (GAS)的中腦區(qū)域）相互作用的機(jī)制。

目錄 1 解剖結(jié)構(gòu) 2 功能 3 研究進(jìn)展 4 參見 5 參考資料 5.1 一般資料 5.2 關(guān)于疾病 6 外部連結(jié) 7 參考來源

解剖結(jié)構(gòu)

HPA軸主要包括以下三個(gè)部分：

• 下丘腦室旁核。室旁核有可以進(jìn)行神經(jīng)內(nèi)分泌的神經(jīng)元，該神經(jīng)元可以合成并分泌抗利尿激素和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotropin-releasing hormone，CRH）。這兩種多肽激素可以作用于以下這種種組織器官：
  • 垂體前葉。具體來說，促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素和抗利尿激素可以促進(jìn)促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropic hormone，又作corticotropin，ACTH）的釋放。促腎上腺皮質(zhì)激素進(jìn)而作用于腎上腺皮質(zhì)。
  • 腎上腺皮質(zhì)在ACTH的作用下可以合成糖皮質(zhì)激素（主要是皮質(zhì)醇）。糖皮質(zhì)激素可以反饋?zhàn)饔糜谙虑鹉X和垂體（分別抑制CRH和ACTH的合成與分泌），形成反饋調(diào)節(jié)環(huán)路。

促腎上腺皮質(zhì)激素和抗利尿激素從一些特殊神經(jīng)元的末端釋放出來。這些神經(jīng)元位于下丘腦正中隆起，可以進(jìn)行神經(jīng)內(nèi)分泌活動。這些多肽激素通過血液，經(jīng)由垂體束中的門脈系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)?a href="/w/%E5%9E%82%E4%BD%93%E5%89%8D%E5%8F%B6" title="垂體前葉">垂體前葉。在垂體前葉，促腎上腺皮質(zhì)激素和抗利尿激素協(xié)同作用，刺激促皮質(zhì)激素細(xì)胞釋放儲存促腎上腺皮質(zhì)激素。促腎上腺皮質(zhì)激素通過血液到達(dá)腎上腺的皮質(zhì)區(qū)域，促進(jìn)腎上腺迅速合成皮質(zhì)激素，如：利用膽固醇合成皮質(zhì)醇。皮質(zhì)醇是一種主要的應(yīng)急激素，可以作用于身體的多種組織器官，包括大腦。當(dāng)作用于大腦時(shí)，皮質(zhì)醇可以結(jié)合也皮質(zhì)激素受體和糖皮質(zhì)激素受體這兩種受體。這兩種受體存在于許多不同種類的神經(jīng)元中。例如：糖皮質(zhì)激素的一個(gè)重要靶組織就是腦中的海馬核團(tuán)，而海馬區(qū)正是HPA軸的一個(gè)主要的調(diào)控中心。

抗利尿激素可以看作是一種“保水激素”，同時(shí)又被稱作“血管升壓素”。當(dāng)身體缺水時(shí)，抗利尿激素釋放，并作用于腎臟產(chǎn)生保存水分的效果?？估蚣に匾彩且环N潛在的血管收縮藥物。

HPA軸的重要功能在于它的反饋調(diào)節(jié)通路：

• 腎上腺皮質(zhì)合成分泌的皮質(zhì)醇可以對下丘腦和垂體進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)，減少CRH和抗利尿激素的分泌，同時(shí)直接抑制切割阿黑皮素原（POMC），得到ACTH和β-內(nèi)啡肽的生化過程，也即ACTH的合成過程。
• 交感神經(jīng)的刺激和皮質(zhì)醇的作用（上調(diào)相關(guān)合成酶）可以促進(jìn)腎上腺髓質(zhì)合成分泌腎上腺素和去甲腎上腺素。這兩種激素正反饋地作用于垂體，促進(jìn)阿黑皮素原分解為ACTH和β-內(nèi)啡肽。

功能

下丘腦釋放CRH受到多種因素影響，包括緊張刺激——指神經(jīng)沖動對于下丘腦的作用、血液中皮質(zhì)醇含量和晝夜節(jié)律。對于健康人來說，睡醒后皮質(zhì)醇水平迅速升高，在30-45分鐘內(nèi)就可以達(dá)到血濃度峰值。然后，在一天中皮質(zhì)醇含量逐漸下降，在接近傍晚時(shí)又再次升高。到了晚上，皮質(zhì)醇含量又再度下降，大約在午夜時(shí)到達(dá)最低值。研究發(fā)現(xiàn)，不正常的皮質(zhì)醇周期性波動與各種疾病有一定聯(lián)系，比如：慢性疲勞綜合征（chronic fatigue syndrome） (MacHale, 1998)，失眠（insomnia） (Backhaus, 2004)和倦怠（burnout） (Pruessner, 1999).

從解剖結(jié)構(gòu)上看，大腦的杏仁核、海馬等核團(tuán)與下丘腦存在物理上的聯(lián)系，這種連接使得大腦核團(tuán)可以刺激HPA軸。感受器發(fā)出的神經(jīng)沖動經(jīng)傳入神經(jīng)到達(dá)杏仁核側(cè)面區(qū)域，經(jīng)過處理與其他信息一并匯總到大腦皮層，中樞系統(tǒng)可以將諸如恐懼等沖動投射到大腦的不同區(qū)域。在下丘腦，恐懼的神經(jīng)沖動既可以激活交感神經(jīng)系統(tǒng)，又可以調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-腎上腺軸。

機(jī)體受到緊張刺激后，皮質(zhì)醇合成增加，這種激素水平的升高可以造成一種準(zhǔn)備狀態(tài)，身體的一些“警戒”反應(yīng)，如免疫應(yīng)答，會暫時(shí)減弱，使得機(jī)體隨時(shí)應(yīng)對潛在的危險(xiǎn)。

糖皮質(zhì)激素有許多重要的作用，例如調(diào)節(jié)緊張程度；但是過量的糖皮質(zhì)激素可能造成一定程度的傷害。下丘腦萎縮會使人或動物處于一種極度緊張、焦慮的狀態(tài)，一般認(rèn)為這種現(xiàn)象就是由于長時(shí)間高水平的糖皮質(zhì)激素刺激導(dǎo)致的。下丘腦的缺陷減弱了機(jī)體正確應(yīng)對緊張刺激的能力

HPA軸與神經(jīng)學(xué)所涉及的情緒紊亂（mood disorders）和官能性疾病都有一定關(guān)系，比如焦慮癥(anxiety disorder), 躁郁癥(bipolar disorder), 失眠(insomnia), 創(chuàng)傷后心理壓力緊張綜合征(post-traumatic stress disorder), 注意力不足過動癥(ADHD), 抑郁癥(major depressive disorder), 倦怠(burnout), 慢性疲勞綜合征(chronic fatigue syndrome),纖維肌痛(fibromyalgia), 過敏性腸綜合征（irritable bowel syndrome），和酗酒（alcoholism）。^[1] 抗抑郁藥（Antidepressants）就是主要針對HPA軸，調(diào)節(jié)其功能的藥物，這也是治療許多疾病的常規(guī)、常用藥物。^[2]

研究進(jìn)展

通過實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家已經(jīng)深入研究了多種不同的緊張刺激，以及在不同環(huán)境下他們對于HPA軸的影響。^[3] 緊張?jiān)纯梢杂性S多不同的類型——在以大鼠為對象的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常用到兩種緊張刺激：社群性緊張和物理性緊張。通過不同的通路機(jī)制，這兩種緊張?jiān)炊寄軌蚣せ頗PA軸的功能。^[4] 許多單胺類神經(jīng)遞質(zhì)在對HPA軸的調(diào)控中起著重要的作用，特別是多巴胺、5-羥色胺和去甲腎上腺素。中藥中的適應(yīng)原藥物（如人參、靈芝等）就可以通過調(diào)節(jié)HPA軸發(fā)揮作用。

哺乳動物和其他脊椎動物也有HPA軸。例如：生物學(xué)家通過研究魚類發(fā)現(xiàn)下層社會地位會引發(fā)慢性緊張，表現(xiàn)為缺乏攻擊性行為，缺乏支配能力和長期受到處于統(tǒng)治地位的魚的威脅。5-羥色胺（5HT）可能是調(diào)節(jié)緊張反應(yīng)的激活性神經(jīng)遞質(zhì)，5-羥色胺水平的升高可以提高細(xì)胞質(zhì)中α-黑素細(xì)胞刺激素的濃度，使得皮膚變暗（這是鮭魚群體的一種社會性信號）、激活HPA軸，同行抑制進(jìn)攻性行為。在虹鱒魚的飼料中加入氨基酸L-色氨酸（5-羥色胺的前體）使得鮭魚的進(jìn)攻性行為和對刺激的反應(yīng)減弱。^[5] 但是，研究結(jié)果同時(shí)指出胞質(zhì)中皮質(zhì)醇的含量不受這種食源L-色氨酸的影響。

參見

• 下丘腦-垂體-性腺軸
• 神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)
• 下丘腦
• 緊張
• 皮質(zhì)醇增多癥
• 腎上腺功能不全
• 阿狄森氏病
• 促腎上腺皮質(zhì)激素興奮試驗(yàn)（ACTH stimulation test）
• 地塞米松抑制試驗(yàn)（Dexamethasone suppression test）
• 糖皮質(zhì)激素
• 皮質(zhì)醇（Cortisol）
• 地塞米松（Dexamethasone）
• 皮質(zhì)醇（Hydrocortisone）

參考資料

一般資料

• Merali Z. et al. (1998) Aversive and appetitive events evoke the release of corticotropin-releasing hormone and bombesin-like peptides at the central nucleus of the amygdala J Neurosci 18:4758-99

關(guān)于疾病

• Backhaus J et al. (2004) Sleep disturbances are correlated with decreased morning awakening salivary cortisol Psychoneuroendocrinology 29:1184-91
• Pruessner JC et al. (1999) Burnout, perceived stress, and cortisol responses to awakening Psychosom Med 61:197-204
• MacHale SM et al.(1998) Diurnal variation of adrenocortical activity in chronic fatigue syndrome Neuropsychobiology 38:213-7
• Patacchioli FR et al. (2001) Actual stress, psychopathology and salivary cortisol levels in the irritable bowel syndrome (IBS) J Endocrinol Invest 24:173-7
• Winston, David & Maimes, Steven. “Adaptogens: Herbs for Strength, Stamina, and Stress Relief，” Healing Arts Press, (2007)

外部連結(jié)

• NeuroWiki page on HPA axis
• Mind-Body-Health.net page on HPA axis
• 模板:Dorlands

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參考來源

• 維基百科-下丘腦-垂體-腎上腺軸

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