垂體按其胚胎發(fā)育和功能、形態(tài)的不同，分為腺垂體和神經(jīng)垂體兩部分。腺垂體來自胚胎口凹的外胚層上皮，是由6種腺細胞組成的上皮細胞。神經(jīng)垂體來自間腦底部的漏斗，主要由下丘腦-垂體束的無髓神經(jīng)纖維和神經(jīng)膠質(zhì)細胞分化而成的神經(jīng)垂體細胞組成。垂體以漏斗與下丘腦相連。由于在形成與功能上下丘腦與垂體的聯(lián)系非常密切，可將它們看作一個功能單位。
腺垂體與神經(jīng)垂體的內(nèi)分泌功能迥然不同，現(xiàn)分別敘述。
腺垂體是體內(nèi)最重要 的內(nèi)分泌腺。它由不同的腺細胞分泌七種激素：由生長素細胞分泌生長素（GH)；由促甲狀腺激素細胞分泌促甲狀腺激素（TSH)；由促腎上腺皮質(zhì)激素細胞分泌促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH)與促黑（素細胞)激素（MSH)；由促性腺激素細胞分泌卵泡刺激素（FSH)與共同體生成素（LH)；由催乳素細胞分泌催乳素（PRL)。在腺垂體分泌的激素中，TSH、ACTH、FSH與LH均有各自的靶腺，分別形成：①下丘腦-垂體-甲狀腺軸；②quanxiangyun.cn/Article/下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸；③下丘腦-垂體-性腺軸。腺垂體的這些激素是通過調(diào)節(jié)靶腺的活動而發(fā)揮作用的，而GH、PRL與MSH則不通過靶腺，分別直接調(diào)節(jié)個體生長、乳腺發(fā)育與泌乳、黑素細胞活動等。所以，腺垂體激素的作用極為廣泛而復雜。
人生長素（human growth hormone,hGH)含有191個氨基酸，分子量為22000，其化學結構與會催乳素近似，故生長素有弱催乳素作用，而催乳素有弱生長素作用。不同種類動物的生長素，其化學結構與免疫性質(zhì)等有較大差別，除猴的生長素外，其他動物的生長素對人無效。近年利用DNA重組技術可以大量生產(chǎn)hGH，供臨床應用。人GH的化學結構見圖11-6。
1．生長素的作用 GH的生理作用是促進物質(zhì)代謝與生長發(fā)育，對機體各個器官與各種組織均有影響，尤其是骨骼、肌肉及內(nèi)臟器官的作用更為顯著，因此，GH也稱為軀體刺激素（somatotropin)。
（1)促進生長作用：機體生長受多種激素的影響，而GH是起關鍵作用的調(diào)節(jié)因素。幼年動物摘除垂體后，生長即停止，如及時補充GH則可使其生長恢復。人幼年時期GH，將出現(xiàn)生長停滯，身材矮小，稱為侏儒癥；如GH過多則患巨人癥。人成年后GH過多，由于長骨骨骺已經(jīng)鈣化，長骨不再生長，只能使軟骨成分較多的手腳肢端短骨、面骨及其軟組織生長異常，以致出現(xiàn)手足粗大、鼻大唇厚、下頜突出等癥狀，稱為肢端肥大癥。正常成年男子在空腹安靜狀態(tài)下，血漿中GH濃度不超過5μg/L,成年女子不超過10μg/L。而巨人癥與肢端肥大癥患者血中GH濃度可明顯增高。
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圖11-6 人生長素的化學結構（黑柱處代表二硫鍵)
GH的促生長作用是由于它能促進骨、軟骨、肌肉以及其他組織細胞分裂增殖，蛋白質(zhì)合成增加，離體軟骨培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，將GH加入到去垂體動物的軟骨培養(yǎng)液中，對軟骨的生長無效，而加入正常動物的血漿卻有效，說明GH對軟骨的生長并無直接作用，而在正常動物血漿中存在某種有促進生長作用的因子。實驗研究證明，GH主要誘導肝產(chǎn)生一種具有促生長作用的肽類物質(zhì)，稱為生長介素（somatomedin,SM)，因其化學結構與胰島素看近似，所以又稱為胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor,IGF)。目前已分離出兩種生長介素，即IGF-I和IGF-Ⅱ，它們分子組成的氨基酸有70%是相同的。IGF-I是含有70個氨基酸的多肽，GH的促生長作用主要是通過IGF-I作介導的。IGF-Ⅱ是含有67個氨基酸的多肽，它主要在胚胎期產(chǎn)生，對胎兒的生長起重要作用。血液中的IGF-I含量信號2于GH的水平，摘除垂體的大鼠血中IGF-I含量降低，注射GH后，血中IGF-I含量增加，并與GH的劑量呈依賴式�；顒悠谥朔蚀蟀Y患者血中IGF-I含量明顯增高而侏儒癥患者血中IGF-I含量明顯低于正常。給人注射GH，往往需要12-18h后，血中IGF-I含量才會升高，所以當血中GH濃度有急劇變化時，在一定時間內(nèi)血中IGF-I的含量可維持相對穩(wěn)定，在青春期，隨著GH分泌增多，血中IGF-I的濃度也相應增加。
給幼年動物注射生長介素能明顯刺激動物生長，身長增高，體重增加，IGF-Ⅱ比IGF-I的促生長作用更強。生長介素主要的作用是促進軟骨生長，它除了可促進硫酸鹽進入軟髓組織外，還促進氨基酸進入軟骨細胞，增強DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成，促進軟骨組織增殖與骨化，使長骨加長。
血中的生長介素，絕大部分與生長介素結合蛋白結合，被運送到全身各處除肝外，肌肉、腎、心與肺等組織也能產(chǎn)生生長介素，可能以旁分泌的方式，以局部起作用。
（2)促進代謝作用：GH可通過生長介素促進氨基酸進入細胞，加速蛋白質(zhì)合成，包括軟骨、骨、肌肉、肝、腎、心、肺、腸、腦以皮膚等組織的蛋白質(zhì)合成增強；GH促進脂肪分解，增強脂肪酸氧化，抑制外周組織攝取與利用葡萄糖，減少葡萄糖的消耗，提高血糖水平。GH對脂肪與糖代謝的作用似乎與生長介素無關，機制尚不清楚。
近年研究證明，血中的生長介互可對GH分泌有負反饋調(diào)節(jié)作用。IGF-I能刺激下丘腦釋放GHRIH，從而抑制GH的分泌。IGF-I還能直接抑制培養(yǎng)的腺垂體細胞GH的基礎分泌和GHRH刺激的GH分泌，說明IGF-I可通過下丘腦和垂體兩下水平對GH分泌進入負反饋調(diào)節(jié)。
除了上述的調(diào)控機制外，還有許多因素可以影響GH的分泌：
（1)睡眠的影響：人在覺醒狀態(tài)下，GH分泌較少，進入慢波睡眠后，GH分泌明顯增加，約在60min左右，血中GH濃度達到高峰。轉入異相睡眠后，GH分泌又減少。看來，在慢波睡眠其GH分泌增多，對促進生長和體力恢復是有利的。50歲以后，GH這種分泌峰消失。
（2)代謝因素的影響：血中糖、氨基酸與脂肪酸均能影響GH的分泌，其中以低血糖對GH分泌的刺激作用最強。當靜脈注射胰島素使血糖降至500mg/L以下時，經(jīng)30-60min，血中GH濃度增加2-10倍。相反，血糖升高可使GH濃度降低。有人認為，在血糖降低時，下丘腦GHRH神經(jīng)元興奮性提高，釋放GHRH增多，GH分泌增加，可減少外周組織對葡萄糖的利用，而腦組織對葡萄糖的利用可基本不受影響。血中氨基酸與脂肪酸增多可引起GH分泌增加，有利于機體對這些物質(zhì)的代謝與利用。
此外，運動、應激刺激、甲狀腺激素、雌激素與睪酮無法能促進GH分泌。在青春其，血中雌激素或睪酮濃度增高，可明顯地增加GH分泌，這是在期GH分泌較多的一個重要因素。
催乳素（prolactin,PRL)是含199個氨基酸并有三個二硫鍵的多肽，分子量為22000。在血中還存在著較大分子的PRL，可能是PRL的前體或幾個PRLA分子的聚合體，成人血漿中的PRL濃度<20μg/L。
PRL的作用極為廣泛，下面僅就其主要作用加以扼要說明。
1．對乳腺的作用 PRL引起并維持泌乳，故名催乳素。在女性青春期乳腺的發(fā)育中，雌激素、孕激素、生長素、皮質(zhì)醇、胰島素、甲狀腺激素及PRL起著重要的作用。到妊娠期，PRL、雌激素與孕激素分泌增多，使乳腺組織進一步發(fā)育，具備泌乳能力卻不泌乳，原因是此時血中雌激素與孕激素濃度過高，抑制PRL的泌乳作用。分娩后，血中的雌激素和孕激素濃度大大降低，PRL才能地發(fā)揮始動和維持泌乳的作用。在妊娠期PRL的分泌顯著增加，可能與雌激素刺激垂體催乳素細胞的分泌活動有關。婦女授乳時，嬰兒吸吮乳頭反射性引起PRL大量分泌。
2．對性腺的作用 在哺乳類運物，PRL對卵巢的黃體功能有一定的作用，如嚙齒類，PRL與LH配合，促進黃體形成并維持分泌孕激素，但大劑量的PRL又能使黃體溶解。PRL對人類的卵巢功能也有一定的影響，隨著卵泡的發(fā)育成熟，卵泡內(nèi)的PRL含量逐漸增加，并在次級留言簿包發(fā)育成為排卵前卵泡的過程中，在顆粒細胞上出現(xiàn)PRL受體，它是在FSH的刺激下形成的。PRL與其受體結合，可刺激LH受體生成，LH與其受體結合后，促進排卵、黃體生成及孕激素與雌激素的分泌。實驗表明，小量的PRL對卵巢激素與孕激素的合成起允許作用，而大量的PRL則有抑制作用。臨床上患閉經(jīng)溢乳綜合癥的婦女，表現(xiàn)特征為閉經(jīng)、溢乳與不孕，患者一般都存在無排卵與雌激素水平低落，而血中PRL濃度卻異常增高。
男性在睪酮存在的條件下，PRL促進前列腺及精囊腺的生長，還可以增強LH對間質(zhì)細胞的應用，使睪酮的合成增加。
PRL參與反激反應。 在應激狀態(tài)下，血中PRL濃度升高，而且往往與ACTH和GH濃度的增高一出現(xiàn)，刺激停止數(shù)小時后才逐漸恢復到正常水平�？磥恚琍RL可能與ACTH及GH一樣，是應激反應中腺垂體分泌的三大激素之一。
腺垂體PRL的分泌受下丘腦PRF與PIF的雙重控制，前者促進PRL分泌，而執(zhí)行者則抑制其分泌。多巴胺通過下丘腦或直接對腺垂體PRL分泌有抑制作用。下丘腦的TRH能促進PRL的分泌。吸吮乳頭的刺激引起傳入神經(jīng)沖動，經(jīng)脊髓上傳至下丘腦，使PRF神經(jīng)元發(fā)生興奮，PRF釋放增多，促使腺垂體分泌PRL增加，這是一個典型的神經(jīng)內(nèi)分泌反射。
腺垂體分泌的促激素（TSH、ACTH、LH、FSH)在有關章節(jié)中敘述。
神經(jīng)垂體不含腺體細胞，不能合成激素。所謂的神經(jīng)垂體激素是指在下丘腦視上核、室旁核產(chǎn)生而貯存于神經(jīng)垂體的升壓素（抗利尿激素)與催產(chǎn)素，在適宜的刺激作用下，這兩種激素由神經(jīng)垂體釋放進入血液循環(huán)。
升壓素（vasopressin, VP或antidiuretquanxiangyun.cn/wsj/ic hormone,ADH)與催產(chǎn)素(oxytocin,OXT)在下丘腦的視上核與室旁核均可產(chǎn)生，但前者主要在視上核產(chǎn)生，而后者主要在室旁核產(chǎn)生。它們的化學結構都是九肽，催產(chǎn)素與升壓素只是第3位與第8位的氨基酸殘基有所不同（圖11-7)。人升壓素的第8位氨基酸為精氨酸，故稱為精氨酸升壓不比(argininevasopressin,AVP)。這兩種激素已能人工合成。
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圖 11-7 催產(chǎn)素與升壓素的化學結構
實驗證明，升壓素與催產(chǎn)素是在視上核和室旁核神經(jīng)元的核蛋白體上先形成激素有前身物質(zhì)（激素原)，再裂解成神經(jīng)垂體激素的，并與同時合成的神經(jīng)垂體激素運載蛋白（neurophysin)形成復合物，包裝于囊泡中，呈小顆粒狀。在軸突內(nèi)，囊泡以每天2-3mm的速度運送至神經(jīng)垂體。在適宜刺激的作用下，視上核或室旁核發(fā)生興奮，神經(jīng)沖動將沿著下丘腦-垂體束傳導至神經(jīng)垂體中的神經(jīng)末梢，使其發(fā)生去極化，導致Ca2+內(nèi)流進入末梢內(nèi)，促進末梢的分泌囊泡經(jīng)出泡作用而將神經(jīng)垂體激素與其運載蛋白一并釋放進入血液。
神經(jīng)垂體激素運載蛋白有兩種：一種與催產(chǎn)素結合釋放入血液的，稱為運載蛋白I，由92個氨基酸組成；另一種與升壓素結合的稱為運載蛋白Ⅱ，由97個氨基酸組成，煙堿可使血漿中運載蛋白Ⅱ和升壓素濃度同時升高，而雌激素可使血漿中運載蛋白I含量增加，而催產(chǎn)素濃度并不隨之增加。
有資料表明，神經(jīng)垂體激素不僅存在于下丘腦-垂體束系統(tǒng)內(nèi)，而且在下丘腦正中隆起與第三腦室附近的神經(jīng)元軸突中也有神經(jīng)垂體激素。在大鼠和猴的垂體門脈血液中，檢測出大量的升壓素，其濃度遠遠主于外周血液中的濃度，而且注射大量的升壓素能引起腺垂體ACTH分泌增加，提示神經(jīng)垂體激素可能影響垂體的分泌活動。
血漿中升壓素濃度為1.0-1.5ng/L，它在血漿中的半衰期僅為6-10mim。升壓素的生理濃度很低，幾乎沒有收縮血管而致血壓升高的作用，對正常血壓調(diào)節(jié)沒有重要性，但在失血情況下由于升壓素釋放較多，對維持血壓有一定的作用。但是，升壓素的抗利尿作用卻十分明顯，因此稱為抗利尿激素較為適宜。
關于抗利尿激素的作用與分泌的調(diào)節(jié)，在第四章和第八章已有詳細敘述。
催產(chǎn)素具有促進乳汁排出一刺激子宮收縮的作用。
1．對乳腺的作用哺乳期乳腺不斷分泌乳汁，貯存于腺泡中，當腺泡周圍具有收縮性的肌上皮細胞時，腺泡壓力增高，使乳汁從腺泡經(jīng)輸乳管由乳頭射出。射乳是一典型的神經(jīng)內(nèi)分泌反射。乳頭含有豐富的感覺神經(jīng)末梢，吸吮乳頭的感覺信息經(jīng)傳入神經(jīng)傳至下丘腦，使分泌催產(chǎn)素的神經(jīng)元發(fā)生興奮，神經(jīng)沖動經(jīng)下丘腦-垂體束傳送到神經(jīng)垂體，使貯存的催產(chǎn)素釋放入血，并作用于乳腺中的肌上皮細胞使之產(chǎn)生收縮，引起乳汁排出，在射乳反射過程，血中抗利尿激素濃度毫無變化。在射乳反射的基礎上，很容易建立條件反射，如母親見到嬰兒或聽到其哭聲均可引起條件反向性射乳。催產(chǎn)素除引起乳汁排出外，還有維持哺乳期乳腺不致萎縮的作用。
在射乳反射中，催乳素與催產(chǎn)素的分泌一同增加，而GnRH的釋放減少。催乳素分泌增多促使GnRH分泌，對下一次射乳有利。GnRH釋放減少引起腺垂體促性腺激素分泌減低，可導致哺乳期月經(jīng)暫停。GnRH釋放減少可能由于吸吮乳頭刺激引起下丘腦多巴胺神經(jīng)元興奮，釋放多巴胺，多巴胺可抑制GnRH的釋放；也可能與下丘腦的β-內(nèi)啡肽有關。它既可促進催乳素分泌，又可抑制GnRH的釋放。
2．以子宮的作用催產(chǎn)素促進子宮肌收縮，但此種信息處理民子宮的功能狀態(tài)有關。催產(chǎn)素對非孕子宮的作用較弱，而對妊娠子宮的作用較強，雌激素能增加子宮對催產(chǎn)素的敏感性，而孕激素則相反，催產(chǎn)素可使細胞外Ca2+進入子宮平滑肌細胞內(nèi)，提高肌細胞內(nèi)的Ca2+濃度，可能通過鈣調(diào)蛋白的作用，并在蛋白激酶的參與下，誘發(fā)肌細胞收縮。研究表現(xiàn)，催產(chǎn)素雖然刺激子宮收縮，但它并不是發(fā)動分娩子宮進一步收縮。
由于催產(chǎn)素與抗利尿激素的化學結構相似，它們的生理作用有一定程度的交叉，例如，催產(chǎn)素對犬的抗利尿作用相當于抗利尿激素的1/200，而抗利尿激素對大鼠離體子宮的收縮作用為催產(chǎn)素的1/500左右。
