皮质醇

皮质醇是一种类固醇激素，属于糖皮质激素类。当用作药物时，它被称为氢化可的松。

它在许多动物中产生，主要由束状带中的肾上腺皮质的肾上腺。它在其他组织中以较低的量产生。它以昼夜循环释放，在应激和低血糖浓度下释放增加。它的功能，通过提高血糖糖异生，抑制免疫系统，并在帮助代谢的脂肪，蛋白质和碳水化合物。它还减少骨形成。

一般来说，皮质醇会刺激糖异生（从非碳水化合物来源合成“新”葡萄糖，主要发生在肝脏中，但在某些情况下也发生在肾脏和小肠中）。净效应是血液中葡萄糖浓度的增加，外周组织对胰岛素敏感性的降低进一步补充了这一点，从而阻止了该组织从血液中摄取葡萄糖。皮质醇对增加葡萄糖产生的激素（如胰高血糖素和肾上腺素）的作用具有许可作用。

皮质醇还在肝脏和肌肉糖原分解（糖原分解为1-磷酸葡萄糖和葡萄糖）中发挥重要但间接的作用，这是由于胰高血糖素和肾上腺素的作用而发生的。此外，皮质醇促进糖原磷酸化酶的激活，这是肾上腺素对糖原分解产生影响所必需的。

矛盾的是，皮质醇不仅促进肝脏中的糖异生，还促进糖生成。因此，皮质醇被更好地认为是刺激肝脏中的葡萄糖/糖原周转。这与皮质醇在骨骼肌中的作用形成对比，其中糖原分解是通过儿茶酚胺间接促进的。

皮质醇水平升高，如果持续时间延长，会导致蛋白水解（蛋白质分解）和肌肉萎缩蛋白水解的原因是为相关组织提供糖异生的“构件”；见生糖氨基酸。皮质醇对脂质代谢的影响更为复杂，因为在慢性循环糖皮质激素（即皮质醇）水平升高的患者中观察到脂肪生成，尽管循环皮质醇的急剧增加会促进脂肪分解。解释这种明显差异的通常解释是升高的血糖浓度（通过皮质醇的作用）会刺激胰岛素释放。胰岛素刺激脂肪生成，因此这是血液中皮质醇浓度升高的间接后果，但它只会在更长的时间范围内发生。

皮质醇可防止体内释放引起炎症的物质。它用于治疗由B细胞介导的抗体反应过度活跃引起的病症。例子包括炎症和类风湿病，以及过敏。低效氢化可的松在一些国家作为非处方药提供，用于治疗皮疹和湿疹等皮肤问题。

皮质醇通过抗原呈递细胞(APC)和T辅助细胞(Th1细胞)抑制白细胞介素12(IL-12)、干扰素γ(IFN-γ)、IFN-α和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的产生，但通过Th1细胞上调白细胞介素4、白细胞介素10和白细胞介素13。这导致转向Th1免疫反应，而不是一般的免疫抑制。在感染期间看到的应激系统的激活（以及由此导致的皮质醇和Th1转变的增加）被认为是一种保护机制，可防止炎症反应过度激活。

皮质醇会削弱免疫系统的活动。它可以防止T细胞增殖通过使白细胞介素-2生产的T细胞无反应的白细胞介素-1，并且无法产生T细胞生长因子IL-2。皮质醇下调辅助T细胞表面IL2受体IL-2R的表达，这是诱导Th1“细胞”免疫反应所必需的，从而有利于向Th1优势转变并释放上面列出的细胞因子，从而导致Th1占优势并有利于“体液”B细胞介导的抗体免疫反应）。皮质醇对IL-1也有负反馈作用。

尽管IL-1可用于对抗某些疾病，但内毒素细菌通过迫使下丘脑增加皮质醇水平（迫使促肾上腺皮质激素释放激素的分泌，从而拮抗IL-1）而获得了优势。抑制细胞不受糖类固醇反应调节因子的影响，因此免疫细胞的有效设定点可能甚至高于生理过程的设定点（反映白细胞重新分布到淋巴结、骨髓和皮肤）。快速给药皮质酮（内源性I型和II型受体激动剂）或RU28362（一种特定的II型受体激动剂）对切除肾上腺的动物诱导白细胞分布的变化。自然杀伤细胞受皮质醇的影响。

皮质醇会刺激许多铜酶（通常达到其总潜能的50%），包括赖氨酰氧化酶，一种使胶原蛋白和弹性蛋白交联的酶。对免疫反应特别有价值的是皮质醇对超氧化物歧化酶的刺激，因为这种铜酶几乎肯定被身体用来允许超氧化物毒害细菌。

皮质醇对抗胰岛素，通过刺激糖异生导致高血糖症，并通过减少葡萄糖转运蛋白（尤其是GLUT4）向细胞膜的易位来抑制葡萄糖的外周使用（胰岛素抵抗）。皮质醇还增加肝脏中的糖原合成（糖原生成），以易于获取的形式储存葡萄糖。在实验室的肝细胞培养中观察到皮质醇对肝糖生成中胰岛素作用的许可作用，尽管其机制尚不清楚。

皮质醇减少骨形成，有利于骨质疏松症（进行性骨病）的长期发展。这背后的机制有两个方面：皮质醇刺激成骨细胞产生RANKL，而成骨细胞会刺激（认为与RANK受体结合）破骨细胞的活性-负责从骨骼吸收钙的细胞-并且还抑制骨保护素(OPG)的产生。充当诱饵受体并捕获一些RANKL，然后才能通过RANK激活破骨细胞。换句话说，当RANKL与OPG结合时，与与RANK结合导致破骨细胞活化相反，不会发生任何反应。

它将钾输送出细胞以换取等量的钠离子（见上文）。这会引发手术引起的代谢性休克的高钾血症。皮质醇还会减少肠道对钙的吸收。皮质醇下调胶原蛋白的合成。

皮质醇通过抑制胶原蛋白形成、减少肌肉对氨基酸的摄取和抑制蛋白质合成来提高血清中的游离氨基酸。皮质醇（作为视皮质醇）可能会反向抑制小牛肠道中的IgA前体细胞。皮质醇也抑制血清中的IgA，就像它抑制IgM一样；然而，它并未显示出抑制IgE。

皮质醇降低肾小球滤过率，和来自肾脏的肾血浆流量，从而增加磷酸盐排泄，以及通过作用于盐皮质激素受体（皮质醇可以代谢成作用于受体的可的松，模仿醛固酮的作用）。它还可以增加肠道中钠和水的吸收以及钾的排泄。

皮质醇通过哺乳动物的小肠促进钠的吸收。然而，钠耗竭不会影响皮质醇水平因此皮质醇不能用于调节血清钠。皮质醇的最初目的可能是钠转运。这一假设得到了以下事实的支持：淡水鱼使用皮质醇来刺激钠向内释放，而咸水鱼则有一个基于皮质醇的系统来排出多余的钠。

钠负荷增加了皮质醇对钾的强烈排泄。在这种情况下，皮质酮与皮质醇相当。为了使钾移出细胞，皮质醇会将等量的钠离子移入细胞。这应该使pH调节更容易（与正常的缺钾情况不同，在正常的缺钾情况下，每移出三个钾离子就会移入两个钠离子——更接近脱氧皮质酮效应）。

皮质醇刺激胃酸分泌。皮质醇对肾脏氢离子排泄的xxx直接作用是通过使肾脏谷氨酰胺酶失活来刺激铵离子的排泄。

皮质醇与肾上腺素（肾上腺素）一起创造短期情绪事件的记忆；这是用于存储闪光灯记忆的提议机制，并且可能起源于记住将来要避免什么的手段。然而，长期接触皮质醇会损害海马体中的细胞；这种损害导致学习受损。

持续的压力会导致高水平的循环皮质醇（被视为几种“压力荷尔蒙”中较重要的一种）。这样的水平可以导致稳态负荷，，其可导致在身体的调控网络的各种物理的修改。

在人类怀孕期间，在第30周和第32周之间增加的胎儿皮质醇产量会启动胎儿肺肺表面活性物质的产生，以促进肺的成熟。在胎儿羔羊中，糖皮质激素（主要是皮质醇）在大约130天后增加，肺表面活性物质显着增加，作为响应，大约到135天，虽然羔羊胎儿皮质醇在前122天主要来自母体，但88%或更多在妊娠第136天来源于胎儿。虽然绵羊胎儿皮质醇浓度升高的时间可能有所不同，但平均在分娩开始前11.8天左右。在一些家畜物种（例如牛、绵羊、山羊和猪）中，妊娠晚期胎儿皮质醇的激增通过消除宫颈扩张和子宫肌层收缩的孕酮阻滞来触发分娩的开始。对孕酮产生这种影响的机制因物种而异。在绵羊中，妊娠约70天后胎盘会产生足以维持妊娠的黄体酮，产前胎儿皮质醇激增会诱导胎盘酶促黄体酮转化为雌激素。（雌激素水平升高会刺激前列腺素分泌和催产素受体的发育。）

胎儿在​​妊娠期间接触皮质醇会产生多种发育结果，包括产前和产后生长模式的改变。在狨猴中，一种新世界灵长类动物，怀孕的雌性在妊娠期间具有不同水平的皮质醇，雌性体内和雌性之间。妊娠前三个月妊娠期皮质醇水平高的母亲所生婴儿的体重指数增长率低于妊娠期皮质醇水平低的母亲所生婴儿（低约20%）。然而，这些高皮质醇婴儿的出生后生长速度比低皮质醇婴儿在产后后期更快，并且在540日龄时完全赶上生长。这些结果表明，妊娠期胎儿皮质醇暴露对灵长类动物的产前和产后生长具有重要的潜在胎儿编程影响。

皮质醇在人体内由束状带中的肾上腺产生，是三层中的第二层，包括肾上腺皮质。皮质形成每个肾上腺的外部“树皮”，位于肾脏的顶部。皮质醇的释放由大脑的一部分下丘脑控制。下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素会触发邻近垂体前叶的细胞分泌另一种激素，即促肾上腺皮质激素(ACTH)，进入血管系统，血液通过血管系统将其输送到肾上腺皮质。ACTH刺激皮质醇和其他糖皮质激素、盐皮质激素醛固酮和脱氢表雄酮。

一些医学疾病与皮质醇的异常产生有关，例如：

• 原发性皮质醇增多症（库欣综合征）：皮质醇水平过高
  • 继发性皮质醇增多症（垂体瘤导致库欣病，假性库欣综合征）
• 原发性皮质醇减退症（艾迪生病、纳尔逊综合征）：皮质醇水平不足
  • 继发性皮质醇减退症（垂体瘤、席汉综合征）

皮质醇的主要控制是垂体腺肽，ACTH，它可能通过控制钙进入分泌皮质醇的靶细胞来控制皮质醇。ACTH又由下丘脑肽促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)控制，该激素受神经控制。CRH与精氨酸加压素、血管紧张素II和肾上腺素协同作用。（在不产生精氨酸加压素的猪中，赖氨酸加压素与CRH协同作用。）

当活化的巨噬细胞开始分泌IL-1时，IL-1与CRH协同增加ACTH，T细胞也分泌糖类固醇反应调节因子(GRMF)以及IL-1；两者都会增加抑制几乎所有免疫细胞所需的皮质醇量。免疫细胞然后承担自己的调节，但在更高的皮质醇设定点。然而，腹泻犊牛皮质醇的增加与健康犊牛相比微乎其微，并且随着时间的推移而下降。由于白细胞介素1与CRH的协同作用，细胞不会失去所有的战斗或逃跑覆盖。皮质醇甚至对白细胞介素1有负反馈作用-特别适用于治疗迫使下丘脑分泌过多CRH的疾病，例如由内毒素细菌引起的疾病。抑制免疫细胞不受GRMF的影响，因此免疫细胞的有效设定点可能甚至高于生理过程的设定点。GRMF在某些生理过程中主要影响肝脏（而不是肾脏）。

高钾培养基（在体外刺激醛固酮分泌）也会刺激犬肾上腺束状区的皮质醇分泌——不像皮质酮，钾对皮质酮没有影响。

钾负荷也会增加人体的促肾上腺皮质激素和皮质醇。这可能是钾缺乏导致皮质醇下降（如上所述）并导致11-脱氧皮质醇转化为皮质醇减少的原因。这也可能在类风湿性关节炎疼痛中起作用；RA的细胞钾总是低的。

抗坏血酸的存在，尤其是高剂量的抗坏血酸，也已被证明可以调节对心理压力的反应，并加速压力后体内循环皮质醇水平的降低。这可以通过使用抗坏血酸治疗后收缩压和舒张压降低以及唾液皮质醇水平降低来证明。