下丘腦－垂體單位
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下丘腦－垂體單位(hypothalamo-pituitary unit)， 神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的結(jié)合部，其中包括內(nèi)分泌系統(tǒng)的主腺垂體。下丘腦與垂體形態(tài)結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌功能是一體，不可分割，可視為一個單位。下丘腦的核群是具有內(nèi)分泌功能的神經(jīng)組織，它在接受神經(jīng)沖動后可釋放神經(jīng)遞質(zhì)和激素而且興奮某些內(nèi)分泌激素的釋放，使由神經(jīng)釋放的能量轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/index.php?title=%E5%86%85%E5%88%86%E6%B3%8C%E7%89%A9&action=edit&redlink=1" class="new" title="內(nèi)分泌物（尚未撰寫）" rel="nofollow">內(nèi)分泌物質(zhì)，調(diào)節(jié)機(jī)體各器官功能，以適應(yīng)機(jī)體內(nèi)外環(huán)境的變化。因此下丘腦—垂體單位在人體各種功能的調(diào)控、整合過程中起著重要作用。在下丘腦—垂體單位中，不論是下丘腦、垂體腺或垂體柄有病變，臨床上均可表現(xiàn)為垂體功能紊亂。若為占位性病變?nèi)?a href="/w/%E9%A2%85%E5%92%BD%E7%AE%A1%E7%98%A4" title="顱咽管瘤">顱咽管瘤、垂體瘤等，除了引起內(nèi)分泌功能紊亂以外，還可壓迫鄰近器官，引起其他系統(tǒng)的功能障礙。常見的有壓迫視交叉引起的視力、視野改變，侵入海綿竇即影響第Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ腦神經(jīng)的功能。
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解剖
人體下丘腦位于間腦正中基底部，在丘腦腹側(cè)，構(gòu)成第三腦室的底部和側(cè)壁下部。前方以視交叉及終板為界，后方以乳頭體及腳間窩為界。下方通過垂體柄與垂體相連。重約4g，僅為大腦重量的1/350。人垂體是一個豌豆大的小腺體，重量為0.4～1.1g，位于顱底蝶骨的垂體窩即蝶鞍中。垂體與顱腔由硬腦膜構(gòu)成的鞍隔相隔開。蝶鞍兩旁是海綿竇，內(nèi)有第Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ腦神經(jīng)及三叉神經(jīng)的一支。垂體腺與下丘腦通過垂體柄及垂體門脈緊密相連。
組織結(jié)構(gòu)
人垂體腺前后葉結(jié)構(gòu)差異很大。后葉實質(zhì)上是下丘腦的延續(xù)。下丘腦的神經(jīng)核群可分為兩類:①大細(xì)胞性神經(jīng)核群(如視上核和室旁核)。細(xì)胞大，著色深，分泌的神經(jīng)垂體激素隨軸突運(yùn)至神經(jīng)垂體，貯存于赫林式小體；②小細(xì)胞性核群。細(xì)胞小，位于下丘腦底部促垂體區(qū)，分泌的下丘腦激素隨軸突終止于正中隆起，再由垂體門脈運(yùn)送至垂體前葉。垂體后葉主要是神經(jīng)組織，由下丘腦垂體束的神經(jīng)纖維、毛細(xì)血管和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（又稱垂體細(xì)胞）組成。它無腺體細(xì)胞，不能合成激素，僅為儲存和釋放下丘腦分泌的抗利尿激素和催產(chǎn)素的器官。垂體前葉細(xì)胞呈不規(guī)則的團(tuán)索狀或腺泡樣排列，細(xì)胞間伴有豐富血竇，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有分泌器及激素顆粒。傳統(tǒng)的染色方法將垂體細(xì)胞分為嗜酸、嗜堿及嫌色細(xì)胞，但這種分類方法不能反映細(xì)胞分泌激素的功能。20世紀(jì)后期用電子顯微鏡觀察細(xì)胞的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和激素顆粒的形態(tài)、大小、密度及分布來分類垂體細(xì)胞，但電鏡鑒定的垂體細(xì)胞顆粒的性質(zhì)與免疫細(xì)胞化學(xué)染色的結(jié)果不完全一致。最好的分類垂體細(xì)胞的方法是用高度特異的抗體作免疫細(xì)胞化學(xué)染色；將人垂體細(xì)胞按其分泌功能分生長激素(GH)細(xì)胞、催乳素 (PRL)細(xì)胞、促甲狀腺激素(TSH)細(xì)胞、促腎上腺皮質(zhì)激素 (ACTH)細(xì)胞及促性腺激素 （GnH）細(xì)胞。這種分類方法雖可反映細(xì)胞分泌激素的性質(zhì)，但仍不能完全反映激素分泌的功能狀態(tài)。另外垂體前葉細(xì)胞的“一種細(xì)胞，一種激素”的學(xué)說也有許多例外，如促性腺激素細(xì)胞可不平行地分泌卵泡刺激素(FSH)及黃體生成素（LH）兩種激素，ACTH細(xì)胞分泌ACTH及有關(guān)肽，垂體嗜酸干細(xì)胞既分泌 GH，又分泌PRL。免疫組化雙標(biāo)染色證實多激素細(xì)胞和多激素顆粒的存在。
神經(jīng)血管分布
垂體前葉沒有直接的神經(jīng)支配，它通過特殊的垂體門脈血管系統(tǒng)與下丘腦發(fā)生緊密聯(lián)系。垂體門脈系統(tǒng)始于下丘腦正中隆起的毛細(xì)血管網(wǎng)（初級毛細(xì)血管叢），匯集成幾條小靜脈（長門脈血管），沿著垂體柄的前方下降到垂體前葉，再分支成毛細(xì)血管網(wǎng)（次級毛細(xì)血管叢）成為垂體前葉主要的血液供應(yīng)。下丘腦的小細(xì)胞神經(jīng)元（如腹內(nèi)側(cè)核、弓狀核等）合成的下丘腦促垂體激素通過垂體門脈血管輸送到垂體前葉以維持垂體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。
垂體后葉分泌的激素
加壓素(即抗利尿激素 ADH)和催產(chǎn)素，主要在下丘腦的視上核和室旁核合成。在細(xì)胞內(nèi)它們與神經(jīng)垂體激素運(yùn)載蛋白同時合成，并在同一前體中儲存于分泌顆粒內(nèi)，包裹成小囊，沿下丘腦垂體束的軸突隨軸漿流向后葉，在毛細(xì)血管附近的神經(jīng)末梢內(nèi)儲存。當(dāng)受到特異興奮時，后葉激素即與其運(yùn)載蛋白分離，釋放入血流。ADH與催產(chǎn)素的結(jié)構(gòu)很相似，只是第3、8 位的氨基酸有差異。ADH主要的生理作用是促進(jìn)腎臟遠(yuǎn)曲小管和收集管對水的重吸收。當(dāng)血漿濃縮，血滲透壓升高興奮位于視上核或第三腦室附近的滲透壓感受器使ADH釋放時，ADH收縮血管平滑肌，使血壓升高。高濃度時能增加肝糖原的分解和抑制脂肪酸合成。協(xié)同ACTH釋放激素 (CRH)促進(jìn)垂體前葉ACTH的釋放。80年代早期的研究認(rèn)為大腦內(nèi)的ADH與行為和記憶有關(guān)。調(diào)節(jié)ADH分泌的因素是血漿滲透壓。低血壓、血容量減少、惡心、嘔吐、低血糖、血管緊張素Ⅱ及應(yīng)激均能興奮ADH分泌。催產(chǎn)素主要作用在子宮及乳腺上，使妊娠子宮收縮，能催產(chǎn)和防止產(chǎn)后出血。哺乳時，使乳腺導(dǎo)管平滑肌收縮，引起排乳。嬰兒吸吮乳頭是催產(chǎn)素分泌的特異刺激。妊娠臨產(chǎn)時子宮體受到膨脹的刺激及宮頸受到壓迫和牽引，通過子宮的神經(jīng)感受器，將沖動傳至下丘腦引起催產(chǎn)素分泌。催產(chǎn)素在男性尚沒有肯定的作用。在男性和非孕婦女中調(diào)節(jié)催產(chǎn)素分泌的因素是一個尚待研究的問題。
垂體前葉分泌的激素
至少有七種，功能涉及生長發(fā)育、行為、生殖、泌乳和皮膚色素；影響糖類、脂肪及核酸的代謝；具有協(xié)調(diào)身體許多內(nèi)分泌腺的功能，故有“內(nèi)分泌統(tǒng)帥”之稱。垂體前葉分泌的激素均為多肽或蛋白質(zhì)，按其結(jié)構(gòu)可將它們分成三組。每組的激素在結(jié)構(gòu)上密切相關(guān)，有相似的生物活性，推測在系統(tǒng)發(fā)育上由共同的祖先演變而來。
ACTH 及有關(guān)激素
此組多肽包括 ACTH、促黑色素(MSH) 、促脂素(LPH)、內(nèi)啡肽(END)，它們來源于共同的前體──促腎上腺皮質(zhì)激素原(POMC)。ACTH是垂體前葉ACTH細(xì)胞產(chǎn)生的主要激素，主要生理作用是促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)的束狀帶和網(wǎng)狀帶增生及糖類皮質(zhì)類固醇的分泌和合成，對鹽類皮質(zhì)類固醇的分泌只有很弱的作用。在垂體的提取物中可分離出三種MSH，即 α－MSH、β-MSH和γ-MSH。 α-MSH和β-MSH與ACTH的結(jié)構(gòu)有相同之處，因此ACTH具有一些MSH樣活性，其活性順序是α-MSH>β-MSH>ACTH。β-MSH可能不是真正的激素，而是β-LPH的降解產(chǎn)物。γ-MSH是否有某些激素作用尚不清楚。α-MSH是垂體中間葉分泌的主要激素。胎兒的中間葉有較多α-MSH。成人的中間葉退化，其細(xì)胞分散到前葉，α-MSH分泌量極低，但孕婦垂體 α-MSH分泌量增加。人類長期注射MSH可使皮膚色素增加。在胎兒時期，垂體α-MSH對促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)的生長和功能可能是重要的。β-LPH和γ-LPH有弱的促脂肪分解作用，但主要是作為β-MSH和β-END的前體。β-END屬阿片肽，有強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用及興奮垂體釋放GH和 PRL作用，但垂體中的β-END的生理意義還有待進(jìn)一步研究。
GH和PRL兩者是結(jié)構(gòu)相近的單鏈蛋白質(zhì)激素，它們一級結(jié)構(gòu)中約25％的氨基酸完全相同，與胎盤生乳素(hPL)的結(jié)構(gòu)也非常相似。GH是具有種屬特異性的激素，不同種屬動物的GH化學(xué)結(jié)構(gòu)、免疫活性和生物活性都有較大的差異?，F(xiàn)已成功地用基因重組技術(shù)合成hGH，并用于垂體侏儒的治療。GH最明顯的生理作用是刺激軟骨、肌肉和其他組織的增生肥大，從而促進(jìn)軀體生長。GH促生長作用主要通過興奮肝、腎等組織合成生長介素(SMC)來完成。此外，GH有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、加強(qiáng)肝糖原異生、拮抗胰島素及動員儲存脂肪的作用。人PRL由198個氨基酸組成，結(jié)構(gòu)雖然與GH相似，但生物功能卻不同。在哺乳動物，PRL的主要生理作用是促進(jìn)乳腺的生長、發(fā)育，發(fā)動和維持泌乳。在性腺及下丘腦水平有抑制GnRH的作用，引起閉經(jīng)及不育，但男性高 PRL血癥患者發(fā)生陽萎的機(jī)制尚不清楚。
糖蛋白激素
一組含碳水化合物的蛋白質(zhì)激素。屬于這一組的垂體前葉激素有FSH、LH和TSH三種。胎盤的絨毛膜促性腺激素HCG也屬此類激素。FSH和LH在兩性的生理作用不同，在女性 FSH促進(jìn)卵泡發(fā)育成熟，與LH一起促使雌激素的分泌，進(jìn)一步引起排卵。LH參與FSH促卵泡成熟及排卵作用，隨后使卵泡轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E9%BB%84%E4%BD%93" title="黃體">黃體促進(jìn)雌激素及孕激素的分泌。在男性 FSH協(xié)同睪酮促進(jìn)曲精小管的生長及精子生成，LH則主要促使睪丸的間質(zhì)細(xì)胞增殖及睪酮的合成和分泌。另一個糖蛋白激素是促甲狀腺激素(TSH)，它促進(jìn)甲狀腺的生長和甲狀腺激素的合成與分泌。
垂體前葉激素的合成和分泌在下丘腦的精密控制下進(jìn)行。下丘腦分泌特異的促垂體激素對垂體前葉功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知每一種前葉激素受一種或多種下丘腦激素的調(diào)節(jié)，而每一種下丘腦激素能影響1種或2種前葉激素的功能。按照下丘腦激素的作用性質(zhì)可分為兩大類：一類是興奮垂體前葉激素的分泌；另一類是抑制垂體前葉激素的分泌。在前葉激素中，①LH、 FSH、ACTH只受下丘腦興奮性的影響。②另一些激素如GH、PRL、TSH和MSH 等卻在下丘腦的興奮和抑制性影響的兩重控制下。③在正常情況下，下丘腦對PRL和MSH的調(diào)節(jié)以抑制性作用為主。目前對下丘腦促垂體激素的化學(xué)本質(zhì)尚未完全清楚。為了使垂體前葉激素水平保持相對穩(wěn)定，又能對機(jī)體內(nèi)外環(huán)境的劇烈變化起反應(yīng)，垂體前葉中不是單方面接受下丘腦激素的調(diào)節(jié)，同時前葉激素本身及其靶腺激素和代謝產(chǎn)物一起直接對下丘腦或通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他部位再對下丘腦的促垂體激素進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，從而調(diào)整垂體前葉激素的分泌，以適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。
研究下丘腦—垂體單位的功能，尋找新的激素有下面幾種方法:①電刺激或損傷下丘腦某一區(qū)域或核團(tuán)，觀察垂體激素的分泌情況，以了解下丘腦與垂體的關(guān)系。②移植垂體腺到遠(yuǎn)離下丘腦的地方或切斷垂體柄使下丘腦與垂體聯(lián)系中斷，研究垂體激素的分泌。③電生理學(xué)方法。將微電極插入神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，記錄各種刺激引起細(xì)胞電活動的變化，以了解激素的釋放過程。也可注入神經(jīng)遞質(zhì)、激素和其他藥物到細(xì)胞附近，觀察細(xì)胞對這些化學(xué)因子的反應(yīng)。④從下丘腦和垂體組織中提純激素，分析其結(jié)構(gòu)并合成激素，在整體和離體實驗中研究其生物作用。⑤用免疫細(xì)胞化學(xué)染色方法研究各種激素的分布及合成部位。⑥用垂體腺的體外灌流或細(xì)胞培養(yǎng)方法，研究垂體激素的合成、分泌和調(diào)節(jié)。⑦測定外周血、門脈血和腦脊液等液體中垂體激素、下丘腦激素及其他活性因子的水平，以研究下丘腦—垂體單位的功能。常用測定激素的方法有放射免疫測定、放射受體測定和生物測定方法。⑧用下丘腦和垂體激素的單克隆抗體研究激素的結(jié)構(gòu)與功能。
參考書目
G.M.Besser & A.G.Gudworth，Clinical Endocrinology ，Gower Medical Publishing Ltd.，London，1987.
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