孕酮

黄体酮有许多生理效应，在雌激素存在的情况下会被放大。雌激素通过雌激素受体(ER)诱导或上调PR的表达。这方面的一个例子是在乳房组织中，其中雌激素允许黄体酮介导小叶肺泡发育。

孕酮水平升高会有效降低醛固酮的钠潴留活性，导致尿钠排泄和细胞外液量减少。另一方面，黄体酮停药与钠潴留的暂时增加有关（尿钠减少，细胞外液量增加），这是由于醛固酮产生的代偿性增加，这与先前升高的盐皮质激素受体对盐皮质激素受体的阻断作斗争。孕酮水平。

黄体酮通过非基因组信号对人类精子产生关键影响，因为它们在受精发生之前通过雌性生殖道迁移，尽管受体尚未确定。对精子响应孕酮而发生的事件的详细表征已经阐明了某些事件，包括细胞内钙瞬变和维持变化、钙振荡缓慢，现在被认为可能调节运动。它是由卵巢产生的。黄体酮也被证明对章鱼精子有影响。

胎儿代谢胎盘孕酮产生肾上腺类固醇。

黄体酮在女性乳房发育中起着重要作用。与催乳素一起，它在怀孕期间介导乳腺的小叶肺泡成熟，以允许产奶，从而在分娩（分娩）后对后代进行哺乳和母乳喂养。雌激素诱导乳房组织中PR的表达，因此孕酮依赖于雌激素来介导小叶肺泡的发育。已发现RANKL是黄体酮诱导的小叶肺泡成熟的关键下游介质。兰克基因敲除小鼠表现出与PR基因敲除小鼠几乎相同的乳腺表型，包括正常的乳腺导管发育，但小叶肺泡结构发育完全失败。

尽管其程度远低于作为乳腺导管发育的主要介质（通过ERα）的雌激素，但孕酮也可能在一定程度上参与乳腺导管的发育。PR敲除小鼠或用PR拮抗剂米非司酮治疗的小鼠在青春期表现出延迟但正常的乳腺导管发育。此外，经过修饰以过度表达PRA的小鼠表现出导管增生，黄体酮诱导小鼠乳腺导管生长。孕酮主要通过诱导双调蛋白的表达来介导导管的发育，双调蛋白是相同的生长因子。雌激素主要诱导表达以介导导管发育。这些动物研究结果表明，虽然对于完整的乳腺导管发育不是必需的，但黄体酮似乎在雌激素介导的乳腺导管发育中起增强或加速作用。

黄体酮似乎也参与了乳腺癌的病理生理学，尽管它的作用，以及它是乳腺癌风险的促进剂还是抑制剂，尚未完全阐明。大多数孕激素或合成孕激素，如醋酸甲羟孕酮，与作为绝经激素治疗成分的雌激素联合使用会增加绝经后妇女患乳腺癌的风险。天然口服孕酮或非典型孕激素地屈孕酮的组合与孕激素加雌激素相比，雌激素与乳腺癌风险降低有关。然而，这可能只是口服黄体酮产生的低黄体酮水平的假象。需要对孕酮在乳腺癌中的作用进行更多研究。

已在皮肤中检测到雌激素受体以及孕激素受体，包括角质形成细胞和成纤维细胞。在更年期及之后，女性性激素水平下降导致皮肤萎缩、变薄和皱纹增加，皮肤弹性、紧致度和强度降低。这些皮肤变化加速了皮肤老化，是胶原蛋白含量减少、表皮形态不规则的结果皮肤细胞,皮肤纤维间的基质减少,毛细血管和血流减少.更年期皮肤也会变得更加干燥，这是由于皮肤水合作用和表面脂质（皮脂生成）减少所致。与时间老化和光老化一起，更年期雌激素缺乏是影响皮肤老化的三大主要因素之一。

激素替代疗法，包括单独使用雌激素或与孕激素联合进行全身治疗，对绝经后妇女的皮肤有充分的记录和相当大的有益效果。这些好处包括增加皮肤胶原蛋白含量、皮肤厚度和弹性，以及皮肤水合作用和表面脂质。已发现局部雌激素对皮肤具有类似的有益作用。此外，一项研究发现，外用2%黄体酮霜可显着增加皮肤弹性和紧致度，并显着减少围绝经期和绝经后妇女的皱纹。另一方面，皮肤水合作用和表面脂质在局部使用黄体酮后没有显着变化。这些发现表明黄体酮和雌激素一样，对皮肤也有好处，

孕酮及其神经类固醇活性代谢物别孕酮似乎与女性的性欲有重要关系。

朴茨茅斯大学的DianaFleischman博士及其同事在92名女性中寻找孕酮与性态度之间的关系。他们的研究发表在《性行为档案》上，发现黄体酮水平较高的女性在测量同性恋动机的问卷中得分较高。他们还发现，与黄体酮水平低的男性相比，黄体酮水平高的男性在亲和启动后更有可能获得更高的同性恋动机分数。

孕酮与孕烯醇酮和脱氢表雄酮(DHEA)一样，属于称为神经类固醇的重要内源性类固醇组。它可以在中枢神经系统的各个部位代谢。

神经类固醇是神经调节剂，具有神经保护作用、神经源性和调节神经传递和髓鞘形成。孕酮作为神经类固醇的作用主要通过其与非核PRs的相互作用介导，即mPRs和PGRMC1，以及某些其他受体，如σ1和nACh受体。

先前的研究表明，黄体酮支持大脑中神经元的正常发育，并且该激素对受损的脑组织具有保护作用。在动物模型中观察到，女性对创伤性脑损伤的易感性降低，这种保护作用被假设是由女性体内雌激素和黄体酮的循环水平增加引起的。

孕酮保护作用的机制可能是减少脑外伤和出血后的炎症。

外伤性脑损伤造成的损害被认为部分是由导致兴奋性毒性的大规模去极化引起的。黄体酮有助于减轻这种兴奋性毒性的一种方法是阻断触发神经递质释放的电压依赖性钙通道。它通过操纵此版本中涉及的转录因子的信号通路来实现这一点。另一种降低兴奋性毒性的方法是上调GABAA，一种广泛存在的抑制性神经递质受体。

黄体酮也被证明可以防止神经元细胞凋亡，这是脑损伤的常见后果。它通过抑制参与细胞凋亡途径的酶来实现这一点，特别是与线粒体相关的酶，例如活化的半胱天冬酶3和细胞色素c。

黄体酮不仅有助于防止进一步的损伤，还被证明有助于神经再生。创伤性脑损伤的严重影响之一包括水肿。动物研究表明，黄体酮治疗通过增加送到受伤组织的巨噬细胞和小胶质细胞的浓度来降低水肿水平。这在孕酮治疗大鼠的二次恢复中以血脑屏障渗漏减少的形式观察到。此外，观察到黄体酮具有抗氧化特性，可降低氧自由基的浓度比没有更快。还有证据表明，添加黄体酮还可以帮助修复因外伤而受损的轴突，恢复一些失去的神经信号传导。黄体酮有助于再生的另一种方式包括增加大脑中内皮祖细胞的循环。这有助于新的脉管系统在疤痕组织周围生长，从而有助于修复损伤区域。

黄体酮可增强大脑中血清素受体的功能，因此黄体酮过量或不足都有可能导致严重的神经化学问题。这解释了为什么有些人在黄体酮水平低于最佳水平时求助于增强血清素活性的物质，如尼古丁、酒精和大麻。

在2012年阿姆斯特丹大学对120名女性进行的一项研究中，女性的黄体期（孕激素水平较高，雌激素水平升高）与赌博和数学竞赛场景中较低的竞争行为水平相关，而她们的经前期阶段（显着-降低黄体酮水平和降低雌激素水平）与更高水平的竞争行为相关。

在哺乳动物中，孕酮和所有其他类固醇激素一样，是由孕烯醇酮合成的，孕烯醇酮本身是从胆固醇中提取的。

胆固醇经过双重氧化生成22R-羟基胆固醇，然后生成20α,22R-二羟基胆固醇。然后该邻二醇被进一步氧化，失去从位置C22开始的侧链以产生孕烯醇酮。该反应由细胞色素P450scc催化。

孕烯醇酮向黄体酮的转化分两个步骤进行。首先，3β-羟基被氧化成酮基，其次，双键通过酮/烯醇互变异构反应从C5移动到C4。该反应由3β-羟基类固醇脱氢酶/δ5-4-异构酶催化。

黄体酮又是盐皮质激素醛固酮的前体，在转化为17α-羟基孕酮后是皮质醇和雄烯二酮。雄烯二酮可以转化为睾酮、雌酮和雌二醇，突出了孕酮在睾酮合成中的关键作用。

孕烯醇酮和黄体酮也可由酵母合成。

女性每天从卵巢中分泌大约25mg的黄体酮，而肾上腺每天产生大约2mg的黄体酮。

孕酮与血浆蛋白广泛结合，包括白蛋白（50-54%）和转皮质素（43-48%）。相对于PR，它对白蛋白具有相似的亲和力。

孕酮的代谢迅速而广泛，主要发生在肝脏中，但代谢孕酮的酶也在脑、皮肤和各种其他肝外组织中广泛表达。黄体酮在循环中的消除半衰期仅为约5分钟。黄体酮的代谢复杂，口服时可形成多达35种不同的非结合代谢物。黄体酮对通过还原酶的酶促还原非常敏感，并且羟基类固醇脱氢酶由于其双键（在C4和C5位置之间）和它的两个酮（在C3和C20位置）。

孕酮的主要代谢途径是分别被5α-还原酶和5β-还原酶还原为二氢化的5α-二氢孕酮和5β-二氢孕酮。随后通过3α-羟基类固醇脱氢酶和3β-羟基类固醇脱氢酶将这些代谢物进一步还原为四氢化别孕醇酮、孕醇酮、异孕醇酮和表孕醇酮。随后，20α-羟基类固醇脱氢酶和20β-羟基类固醇脱氢酶还原这些代谢物以形成相应的六氢化孕二醇（总共八种不同的异构体），然后通过葡萄糖醛酸化和/或硫酸化结合，从肝脏释放到循环中，并通过肾脏排泄到尿液中。尿液中孕酮的主要代谢物是孕二醇葡糖苷酸的3α、5β、20α异构体，已发现其构成孕酮注射液的15%至30%。由该途径中的酶形成的其他孕酮代谢物包括3α-二氢孕酮、3β-二氢孕酮、20α-二氢黄体酮和20β-二氢黄体酮，以及上述酶以外的各种酶组合产品。黄体酮也可以首先被羟基化（见下文）然后还原。内源性黄体酮约50%在黄体中代谢为5α-二氢黄体酮，35%在肝脏中代谢为3β-二氢黄体酮，10%为20α-二氢黄体酮。

相对较小部分的孕酮分别通过17α-羟化酶(CYP17A1)和21-羟化酶(CYP21A2)羟基化为17α-羟基孕酮和11-脱氧皮质酮(21-羟基孕酮)，而孕三醇继发于17α-羟基化。甚至更少量的孕酮也可以通过11β-羟化酶(CYP11B1)羟基化，并通过醛固酮合酶(CYP11B2)在较小程度上羟基化为11β-羟基孕酮。此外，黄体酮可以在肝脏中被其他细胞色素P450羟基化不是类固醇特异性的酶。主要由CYP3A4催化的6β-羟基化是主要的转化，负责大约70%的细胞色素P450介导的孕酮代谢。其他途径包括6α-、16α-和16β-羟基化。然而，用强效CYP3A4抑制剂酮康唑治疗女性对孕酮水平的影响很小，仅产生轻微且不显着的增加，这表明细胞色素P450酶在孕酮代谢中的作用很小。

应始终使用执行结果的实验​​室提供的参考范围来解释血液测试结果。

从青春期开始到更年期，卵巢（由黄体）大量产生黄体酮，并且在男性和女性肾上腺皮质激素发作后，肾上腺也少量产生。在较小程度上，黄体酮在神经组织中产生，特别是在大脑中，在脂肪（脂肪）组织中也是如此。

在人类怀孕期间，卵巢和胎盘会产生越来越多的黄体酮。起初，来源是黄体，黄体已因人绒毛膜促性腺激素(hCG)的存在而从孕体中拯救出来。然而，第8周后，黄体酮的产生转移到胎盘。胎盘利用母体胆固醇作为初始底物，产生的孕酮大部分进入母体循环，但也有一部分被胎儿循环吸收并用作胎儿皮质类固醇的底物。在足月，胎盘每天产生约250毫克孕酮。

黄体酮的另一个动物来源是奶制品。食用奶制品后，生物可利用的黄体酮水平上升。

在至少一种植物核桃核桃中已检测到黄体酮。此外，在薯蓣中发现了类黄体酮类固醇。Dioscoreamexicana是一种原产于墨西哥的山药科植物。它含有一种叫做薯蓣皂苷元的类固醇，从植物中提取并转化为黄体酮。薯蓣皂苷元和黄体酮也存在于其他薯蓣属物种中，以及其他不密切相关的植物中，例如胡芦巴。

另一种含有容易转化为黄体酮物质的植物是原产于中国台湾的薯蓣。研究表明，中国台湾山药含有皂苷——类固醇，可以转化为薯蓣皂苷元，进而转化为黄体酮。

山药科的许多其他薯蓣属物种含有可以产生黄体酮的类固醇物质。其中比较著名的是黄薯和黄薯。一项研究表明，薯蓣含有3.5%的薯蓣皂苷元。如气相色谱-质谱法所示，已发现薯蓣含有2.64%的薯蓣皂苷元。许多来自山药科的薯蓣属物种生长在热带和亚热带气候的国家。

黄体酮用作药物。它与雌激素联合使用，主要用于治疗更年期症状和女性性激素水平低的激素治疗。它还用于女性支持怀孕和生育以及治疗妇科疾病。黄体酮已被证明可以预防以下女性的流产：1）当前怀孕早期阴道出血和2）既往流产史。黄体酮可以经口、经阴道、肌肉或肌肉注射。脂肪等路线。

黄体酮是一种天然存在的孕烷类固醇，也称为pregn-4-ene-3,20-dione。它在C4和C5位置之间有一个双键(4-ene)和两个酮基(3,20-二酮)，一个在C3位置，另一个在C20位置。

黄体酮是通过半合成商业生产的。使用了两条主要路线：一条来自于1940年由Markerxxx的山药薯蓣皂苷元，另一条基于1970年代扩大规模的大豆植物甾醇。还报道了从多种类固醇开始的其他（不一定经济的）黄体酮半合成。例如，可的松可以通过在氯仿中用碘代三甲基硅烷处理同时在C-17和C-21位脱氧以产生11-酮孕酮（酮孕酮），其反过来可以在11位还原以产生孕酮。

1940年，RussellMarker为Parke-Davis制药公司开发了一种从山药中分离的植物类固醇薯蓣皂苷元经济的半合成孕酮。这种合成称为标记降解。

16-DPA中间体对于许多其他医学上重要的类固醇的合成很重要。一种非常相似的方法可以从茄碱中产生16-DPA。

黄体酮也可以由豆油中的豆甾醇制成。

WSJohnson于1971年报道了黄体酮的全合成。合成开始于鏻盐7与苯基锂反应以产生鏻叶立德8。叶立德8与醛反应产生烯烃9。缩酮保护基团9的酮水解产生二酮10，其继而环化形成环戊烯酮11。11的酮与甲基锂反应产生叔醇12，其继而用酸处理产生叔阳离子13合成的关键步骤是13的π-阳离子环化，其中类固醇的B-、C-和D-环同时形成生成14。该步骤类似于生物合成中使用的阳离子环化反应类固醇，因此被称为仿生。在下一步中，烯醇原酸酯水解产生酮15。然后环戊烯A环通过臭氧氧化打开产生16。最后，二酮17进行分子内醛醇缩合通过用氢氧化钾水溶液处理产生黄体酮。

GeorgeW.Corner和WillardM.Allen于1929年发现了黄体酮的激素作用。到1931年至1932年，从动物的黄体中分离出几乎纯的具有高孕激素活性的结晶物质，到1934年，已经分离出纯结晶黄体酮。精制得到并确定了孕酮的化学结构。这是由但泽工业大学化学研究所的AdolfButenandt实现的，他从数千升尿液中提取了这种新化合物。

从豆甾醇和孕二醇化学合成黄体酮于当年晚些时候完成。到目前为止，黄体酮，通常被称为黄体激素，已经被几个团体以不同的名称提及，包括黄体素、叶黄素、黄体酮和孕激素。1935年，在英国伦敦举行的第二届性激素标准化国际会议期间，各团体之间达成了妥协，并创造了孕酮（孕甾体酮）的名称。

在测试犬繁殖以查明排卵时使用黄体酮正变得越来越广泛使用。有几种测试可用，但最可靠的测试是由兽医抽取血液并送到实验室进行处理的血液测试。通常可以在24到72小时内获得结果。使用黄体酮测试的基本原理是，增加的数量在接近排卵前促性腺激素激增时开始，并持续到排卵和发情期。当黄体酮水平达到一定水平时，它们可以发出雌性发情期的信号。如果排卵日期是已知的，那么对待产仔猪的出生日期的预测可能会非常准确。在大多数情况下，幼犬在妊娠9周的一两天内分娩。但是，一旦进行了繁殖，就不可能使用黄体酮测试来确定怀孕。