什么是激素？人体内200多种激素的分类有哪些？

激素是体液调节的微量活性物质

人体内存在200多种激素

人体内的激素或激素样物质主要分为肽类、类固醇、胺类和氨基酸类4种。目前已经研究得较清楚的人体主要激素见下表。

主要激素的名称、缩写、来源、受体类型和分子量

续表

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注：^※无明显生物活性；^※※为同类激素的代表。CNS：中枢神经系统；APUD细胞：胺前体摄取脱羧细胞；GPCR：G-protein coupled receptor，G-蛋白耦联受体；RLK：receptor-linked kinases，激酶交联受体；SHR：steroid hormone receptor，类固醇激素受体；RK：receptor kinases，含激酶活性受体

（1） 新发现的激素

人体内的经典激素见表1-1-1。近几十年新发现的内分泌激素主要有肾上腺髓质素（adrenomedullin，AM）、AM原-N端20肽（PAMP）、胰岛淀粉样多肽（islet amyloid polypeptide，IAPP，amylin）、抑制素（inhibin）、活化素（activin）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、胰岛素样生长因子-2（IGF-2）、胰岛素样因子-3（insulin-like factor-3，INSL-3）、内皮素（endothelin）、ACTH样垂体中叶肽（促肾上腺皮质素样中叶肽，corticotropin-like intermediate lobe peptide，CLIP）、垂体腺苷酸环化酶活化肽（pituitary adenylate cylase-activating peptide，PACAP）、胃泌酸调节素（oxyntomodulin）、子宫松弛素（uterotonin）、降钙素基因相关肽（CGRP）、PTH相关肽（PTHrP）、褪黑素（melatonin）、前列腺素（PG）、骨钙素（osteocalcin，OC）、骨硬化素、溶脂素（β-LPH）、胸腺素（thymosin）、瘦素（leptin）、食欲素（orexin）、神经肽Y （neuropeptide Y，NPY）、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）、心房利钠肽（atrial natriuretic peptide，ANP）、甘丙素（galanin）、脂连素（adiponectin）、网膜素（omentin）、抵抗素（resistin）、脑啡肽（enkephalin）、排磷素（phosphatonin，FGF23）等。因考虑到内（旁、自）分泌激素的特征要求，有些暂未列入表1-1-1中。

神经激素与神经递质主要有：

1. 神经肽类物质，如脑啡肽（enkephalin）、内啡肽（endorphin）、神经降压素（neurotensin）等；
2. 脑肠肽类，如胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）、血管活性肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）、生长抑素（somatostatin，SS）、胰高血糖素、胃泌素（gastrin）和甘丙素等；
3. 其他类，如前列腺素、P物质、神经降压素、血管紧张素-2、IGF-1、血管加压素（VP）、PACAP、AM、PAMP、垂体P23蛋白、胰腺炎相关蛋白（PAP）和kisspeptin等。脂肪组织分泌的瘦素、脂连素、网膜素的主要作用是调节能量平衡。

（2） 细胞因子

自从20世纪90年代发现瘦素以来，逐渐形成了细胞因子样激素（cytokine-like hormone）的新概念。细胞因子样激素主要包括神经激素、神经递质、脂肪因子、胃肠激素和生长因子。

细胞因子和生长因子进入血循环后，调节其他器官的功能或导致疾病。细胞因子和生长因子主要有：IGF-1、IGF-2、胰岛素原、上皮生长因子（EGF）、表皮素（epithelin）、颗粒素（granulin）、转化生长因子（TGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、血小板衍化生长因子（PDGF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、激肽（kinin）、肝细胞生成素、肝细胞再生因子、白血病细胞抑制因子（LIF）、抑制素、活化素、白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素（IFN）等，见下表。

例如，人类成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）家族共有22个成员（22种蛋白质），这些因子调节器官发育和器官代谢的许多生理过程。2000年首先发现FGF-23突变引起低磷血症性佝偻病后，先后发现了其中7种蛋白质突变及其相关疾病。

生长因子家族分类

（3） 胃肠激素与神经递质

主要有：

1. 胃肠激素类，如胃泌素、生长抑素、胰泌素、CCK、胃动素、抑胃肽（gastric inhibitory peptide，GIP）、肠高血糖素样肽-1（GLP-1）、5-羟色胺、VIP、神经降压素、蛙皮素和胰多肽（pancreatic polypeptide，PP）；
2. 胃肠神经递质类，如血管紧张素、CGRP、CCK、AM、P23蛋白、PAP、脑啡肽、强啡肽、神经降压素、神经肽Y、一氧化氮、生长抑素和VIP；
3. 其他类，IAPP（胰淀粉肽，amylin）等。

FGF突变所致的人类疾病

（4） 胎盘激素

胎盘激素主要有人绒毛膜促性腺激素（HCG）、胎盘泌乳素（placental lactogen，PL）、胎盘生长激素（placental growth hormone，PGH）、胎盘下丘脑样释放激素（placental hypothalamic-like releasing hormones）、胎盘CRH、胎盘TRH、胎盘GHRH、胎盘LHRH、胎盘ACTH和uterotonin等。

（5） 肿瘤分泌的激素

肿瘤细胞可分泌多种肽类激素，并有较多激素原或前激素原进入血液，测定这些标志物（marker）有助于明确诊断，如VIP为VIP瘤、CT为甲状腺髓样癌、HCG为滋养层细胞肿瘤的标志物。肿瘤细胞的激素分泌特点是：

1. 肿瘤细胞缺乏分泌某种激素的专一性（specificity），往往同时合成和分泌多种肽类激素，如嗜铬细胞瘤可分泌肾上腺素、间甲肾上腺素、去甲肾上腺素、间甲-去甲肾上腺素、多巴胺、血清素、乙酰胆碱、脑啡肽、CGRP、CRH、VIP、PACAP、ANP、AM、SS、神经肽Y、P物质和甘丙素等；
2. 激素的类型往往涉及一至数个激素家族，而且有较多的激素原或前激素原进入血液，如胰岛素瘤分泌的胰岛素原明显增多；
3. 某种内分泌肿瘤往往有特异性肿瘤标志物。

钙离子/游离脂肪酸/葡萄糖具备第一信使功能

激素是激素受体的特异性配体（ligand），下丘脑-腺垂体-靶腺的长反馈环有明确而特异的促激素（trophic hormone）和靶激素（target hormone），反馈环中的激素调节主要通过靶激素对促激素的负反馈抑制（个别激素例外）而使某一（些）功能恒定在正常范围内。但是，有些激素（如甲状旁腺素、降钙素、排磷素、胰岛素、胰高血糖素、胃泌素、抗利尿激素等）没有经典的“促激素”，其分泌调节依赖于激素的相应调节物。例如，胰岛素和胰高血糖素的分泌依赖于葡萄糖浓度的变化，PTH、CT和排磷素（phosphatonin，FGF23）的分泌依赖于细胞外液Ca²⁺浓度的波动，而抗利尿激素的释放受细胞外液渗透压和下丘脑渴感中枢兴奋性神经冲动的调节。因此，钙离子、游离脂肪酸、葡萄糖等可作为配体（第一信使）而发挥调节作用。

1. 钙离子和钙受体：细胞外液Ca²⁺与甲状旁腺主细胞膜或C细胞膜上的钙受体（calcium receptor，CaR；钙敏感受体，calcium-sensing receptor，CaSR）结合，通过G-蛋白耦联受体（G protein-coupled receptor，GPCR）信息传递途径使主细胞的PTH分泌抑制或使滤泡旁细胞的CT分泌兴奋。钙受体还广泛分布于胃、肠、胰、肾、脑等组织，是细胞外Ca²⁺调节、细胞离子通道和细胞活动的普遍机制之一， 详见此处和 此处。进一步研究发现，钙受体与继发性甲旁亢患者的血管钙化有密切联系，钙受体拮抗剂可用于高钙血症和其他相关疾病的治疗。
2. 游离脂肪酸和过氧化物酶增殖活化受体：过氧化物酶体增殖活化受体（peroxisome proliferator activated receptor，PPAR）为核受体家族成员，是机体内能量代谢的重要受体。PPARγ分为γ1、γ2和γ3等3种异构体，脂肪酸是PPARγ的内源性激活物和内源性PPARγ配体。由脂肪酸-PPARγ构成脂肪代谢的反馈回路与瘦素-神经肽Y-食欲素等一起，在中枢神经形成食欲与摄食行为调节网络，控制体重和热量代谢。
3. 葡萄糖和胰岛素分泌：胰岛β细胞对细胞外液的葡萄糖浓度变化十分敏感。在孤立的胰岛中，β细胞对葡萄糖浓度升高的应答是释放胰岛素，当葡萄糖浓度＜1.67mmol/L时，胰岛素分泌停止；当浓度在5.5～17.0mmol/L范围内波动时，胰岛素分泌的变化显著。葡萄糖不能直接刺激胰岛素分泌。葡萄糖激酶是β细胞中葡萄糖磷酸化的限速酶，亦称为葡萄糖感受器（sensor），葡萄糖在β细胞中酵解产生ATP（或ATP/ADP）可诱发ATP敏感性钾通道关闭而调节胰岛素释放。具有β细胞葡萄糖感受器作用的另一种物质是葡萄糖转运蛋白-2（glucotransporter-2，GLUT-2），其对胰岛素分泌的影响与葡萄糖激酶相反， 详见此处及后续。脑组织对糖的变化十分敏感，中枢神经系统含有直接接受葡萄糖浓度变化的“糖受体”，除调节细胞内糖代谢外，还具有调节摄食行为和体重等作用。

在体内，类似的激素分泌调节机制还有很多。这些代谢物调节激素分泌的特点是特异性不强，参与激素分泌调节的因素多，如Ca²⁺、K⁺、脂肪酸、NO等均对胰岛素释放有调节作用。

激素分为肽类/氨基酸类/氨类/类固醇四类

一、肽类/蛋白质类激素

肽类/蛋白质类激素由激素基因编码，转录mRNA后在核糖体翻译出肽链，形成前激素原（prepro-hormone）和激素原（prohormone），再经裂肽酶——激素原转化酶（prohormone convertase）作用和化学修饰加工，形成生物活性最强的激素。例如，甲状旁腺主细胞（PTH细胞）首先合成含115个氨基酸残基的前PTH原（prepro-PTH）；经裂肽酶作用脱下N端前25个氨基酸残基后，即为含90个氨基酸残基的PTH原（pro-PTH）；再经裂肽酶裂解并脱下N端前6个氨基酸残基，即为PTH_1-84。肽类/蛋白质类激素的肽链差别很大，最短为3肽（TRH），降钙素含32个氨基酸残基，而生长激素含191个氨基酸残基。肽类激素的2、3四级结构亦相差悬殊，可为直链或含二硫键；或被糖化、乙酰酯化；或为单体、二聚体、三聚体及四聚体，甚至形成更多单体组合的巨多聚体（macropolymerization）。

二、胺类激素

由氨基酸合成和转换而来，如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、血清素（5-羟色胺，5-hydroxytryptamine）和褪黑素（melatonin）等。肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺由酪氨酸转化而来；色氨酸（tryptophan）在脱羧酶或羟化酶催化下可生成血清素或褪黑素。

三、氨基酸类激素

T₄、T₃由酪氨酸（tyrosine）经碘化-耦联而成。碘化物被氧化为活性碘元素后，与酪氨酸结合形成碘化酪氨酸（iodotyrosine），而合成的T₃/T₄以甲状腺球蛋白（thyroglobulin）形式储存于甲状腺滤泡腔内。

四、类固醇激素

其化学本质为类固醇（steroids），分子骨架为环戊烷多氢菲（cyclopentanoperhydrophenanthren）。在肾上腺皮质或性腺内，经胆固醇链裂酶、羟化酶、脱氢酶和异构酶等的作用，转变为糖皮质激素（如皮质醇，cortisol）、盐皮质激素（如醛固酮，aldosterone）、类固醇雄激素（如睾酮，testosterone）、雌激素（如雌二醇，estradiol）、孕激素（如孕酮，progesterone）；在肝和肾内，胆钙化醇（cholecalciferol）可分别羟化为25-（OH）D及1，25-（OH）₂D。

来源于同一前体的激素组成激素家族

激素家族（hormone family）是比较内分泌学（comparative endocrinology）研究的重点，也有助于理解激素来源、生物学作用、受体特征、相关疾病的临床表现与激素测定结果分析。激素家族很多，例如，PRL/GH/胎盘泌乳素（placental lactogen，PL）家族、胰岛素/IGF家族、分泌素/胃泌素家族、POMC/LH/HCG/ACTH/MSH家族和生长因子超家族等。

由于生物体进化和环境适应的缘故，同一激素家族中各成员的生理功能变异很大，其生物学作用可以相似或相反，有些激素的生理作用未明。例如，生长因子为一类促进细胞（包括肿瘤细胞）分化、增殖的肽类激素家族，其中又可分为许多种亚家族（subfamily），而且作用各不相同。