垂体肾上腺轴
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中国畜牧兽医 2019,46(8):2281-2287China Animal Husbandry & Veterinary Medicine下丘脑一垂体一 参与动物采食调控的研究进展吴汉宇,王丽娜"(华南农业大学动物科学学院,广东省动物营养调控重点实验室,广州510642)摘 要:采食是动物维持生命活动的基本生理过程,是动物生长发育的基础。
畜禽采食量的高低直接影响到营养物质的摄入量及生产性能的发挥。
在畜牧业生产中,影响采食的因素很多,而应激是其中一个非常重要的影响因 素。
动物机体的应激反应主要由下丘脑一垂体一肾上腺(HPA)轴来调控。
下丘脑、垂体和肾上腺皮质通过释放促肾上腺皮质激素释放激素(CRH )、促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素(GC)这3种应激激素来协同调控动物的应激反应。
应激激素对采食行为的调节是一个非常复杂的过程,主要通过稳态和非稳态途径来调节采食,可以双向调控食物的摄入量。
稳态途径指的是通过调控机体能量稳态而调控采食。
CRH 和ACTH 通过抑制下丘脑 促食欲肽的表达而抑制采食;而GC 在中枢和外周发挥着完全相反的作用。
非稳态途径指的是通过影响中脑奖赏系统调控采食的愉悦感,是近年来食欲调控研究的热点,越来越多的研究证明了应激激素与奖赏系统的联系°作者针对应激激素调控采食的最新研究报道进行综述,以期为生产实践中新型的采食调控技术研发提供一定的°关键词:下丘脑一垂体一肾上腺轴;应激;采食中图分类号:Q493.99文献标识码:ADoi : 10. 16431/< cnki 1671-7236. 2019 08 011 开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Advances on Effects of Hypothalamic-pituitary-adrenal Axis inAnimal Feeding RegulationWU Hanyu , WANG Lina **修回日期:2019-03-15基金项目:国家自然基金面上项目(1672464)作者简介:吴汉宇(1994-),女,安徽铜陵人,硕士生,研究方向:动物采食调控,E-mail :321106702@qq. com* 通信作者:王丽娜,畐J 教授,E-mail : wanglina@scau. edu. cn(.Guangdong Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition Control , College of AnimalScience , South China Agricultural University , Guangzhou 510642, China)Abstract : Feeding is the basic physiological process of animal survival , growth and development. Foodintakeoflivestockandpoultrydirectlya f ectstheabsorptionofnutrientsandproductionperformance.Inanimalproduction ,feedingisa f ectedby manyfactors ,andstressisoneofthe mostimportantfactors.Thestressresponseofanimalismainlyregulatedbythehypothalamic-pi-tuitary-adrenal (HPA ) axis.Thehypothalamus ,pituitaryandadrenalcortexregulatethestress responseoftheanimalsbyreleasingthreestresshormonessuchascorticotropinreleasinghor-mone (CRH ),adrenocorticotropichormone (ACTH )andglucocorticoid (GC ).Theregulationof feeding by stress hormones is a very complexprocess where it can regulates feed intake in bothpositive and negative way. Specifica l y , stress hormones mayparticipateinbothhomeostaticandnon-homeostaticpathwaystoregulateeatingbehavior.Homeostaticpathwaysrefertotheregula-tionoffoodintakebysensingenergystatusofthebody.Inthiscase ,CRHandACTHinhibitfeed2282中国畜牧兽医46卷intake by inhibiting the expression of the appetite peptide in the hypothalamus;GC plays a com-pletelyoppositeroleinthecentralandperipheralregions Thenon-homeostaticpathwaysreferto theregulationofhedoniceatingby modulatingthemidbrainrewardsystem Itisahotspotinthe studyofappetiteregulationinrecentyears Moreand morestudieshavefocusedonthecrosstalk between stress hormone and reward system.In this review,the latest researches on regulation of feedingbyst]essho]monewi l besumma]ized.Itwi l p]ovidesometheo]eticbasisfo]thedevel-opment of new techniques on feeding regulation in animal production.Key words:hypothalamus-pituitary-adrenal axis;stress;feeding采食是动物维持生命活动的基本生理过程,也是畜牧业生产中至关重要的一环。
医学术语HPA1. 什么是HPA?在医学领域,HPA是“Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis”的缩写,即下丘脑-垂体-肾上腺轴。
HPA轴是人体内一个重要的生理调节系统,它对应着下丘脑、垂体和肾上腺三个重要的腺体。
2. HPA轴的结构和功能2.1 下丘脑下丘脑位于脑的底部,是中枢神经系统的一部分。
它通过分泌释放因子(releasing factors)来控制垂体的功能。
下丘脑分泌释放因子的一种重要作用就是刺激垂体前叶的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的产生。
2.2 垂体垂体是一个位于脑底部的内分泌腺体。
下丘脑释放的CRH刺激垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)。
ACTH进入血液循环后,会通过血液传递到肾上腺。
2.3 肾上腺肾上腺位于肾脏的上方,分为外脏层和内髓质层。
外脏层主要分泌皮质激素,其中包括皮质醇(cortisol)。
皮质醇是一种重要的应激激素,对机体的多个生理过程都有调节作用。
3. HPA轴的调节机制3.1 负反馈机制HPA轴的调节机制主要通过负反馈机制实现。
当机体处于应激状态时,下丘脑释放的CRH促使垂体释放ACTH,进而刺激肾上腺皮质分泌皮质醇。
一旦皮质醇水平升高,它会通过负反馈机制抑制下丘脑和垂体的激素分泌。
这种负反馈机制有助于维持HPA轴的平衡。
3.2 睡眠与HPA轴睡眠对HPA轴的调节具有重要影响。
睡眠问题可能导致HPA轴功能紊乱,进而引起多种健康问题。
一些研究发现,失眠患者的血液中皮质醇水平较高,说明睡眠质量与HPA轴功能之间存在一定的关联。
4. HPA轴的相关疾病4.1 皮质醇失调当HPA轴功能异常,可能导致皮质醇水平的异常增加或减少,进而引发一系列相关疾病。
例如,皮质醇过多可能导致肥胖、骨质疏松、高血压等慢性疾病;而皮质醇不足则可能导致疲劳、抑郁等问题。
4.2 应激相关障碍HPA轴与应激紧密相关,过度的应激可能干扰HPA轴的正常功能。
以下能够说明内分泌系统对免疫系统具有调节作用的例子内分泌系统和免疫系统之间有密切的相互作用,内分泌系统通过激素的产生和释放对免疫系统进行调节。
以下是内分泌系统对免疫系统具有调节作用的几个例子:1.垂体-肾上腺轴(HPA轴):垂体-肾上腺轴是内分泌系统中非常重要的调节机制之一,它通过肾上腺皮质激素(如皮质醇)对免疫系统进行调节。
当机体遭受到压力或感染时,垂体会释放促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),刺激嗜铬细胞释放促肾上腺皮质激素(ACTH),从而促使肾上腺皮质释放皮质醇。
皮质醇可以抑制炎症反应和免疫细胞的活性,从而降低机体的免疫活性。
2.甲状腺激素对免疫功能的调节:甲状腺激素是由甲状腺分泌的重要激素,它对机体的免疫功能有重要影响。
甲状腺激素可以调节T细胞和B细胞的功能和数量,影响细胞介导的免疫反应和体液免疫反应。
甲状腺功能亢进或功能低下病患者在免疫功能方面常常出现异常,例如甲状腺亢进病患者常伴有免疫活化和自身免疫病。
3.生长激素对免疫系统的调节:生长激素是由垂体前叶分泌的多肽激素,它对机体生长和发育的调节作用非常重要,同时也对免疫系统具有调节作用。
生长激素能够增加淋巴细胞数量和活性,促进免疫细胞的增殖分化,增强机体的免疫力。
研究表明,生长激素还可以增加抗体产生和淋巴细胞的增殖。
生长激素缺乏病儿童常常伴有免疫缺陷。
4.脑-垂体-性腺轴(HPT轴):脑-垂体-性腺轴是性腺激素的调节机制,性腺激素包括雌激素和雄激素。
雌激素通过激活T细胞和B细胞的活性,增加抗体的产生和增强机体的免疫反应。
而雄激素则对免疫系统具有抑制作用。
在免疫系统的调节过程中,性腺激素的平衡起到关键的作用。
总而言之,内分泌系统通过产生和释放激素,对免疫系统进行调节。
这些激素通过不同机制直接或间接地影响免疫细胞的活性和功能,从而调控机体免疫力的平衡。
充分了解内分泌系统与免疫系统之间的相互关系,对于疾病的预防和治疗至关重要。
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴应激反应的中枢控制摘要应激反应是所有生物对紧张性事件的适应性反应,对生物的存活具有十分重要的意义。
应激反应的主要特征是下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴激活。
HPA轴激活的中枢控制十分复杂。
海马参与整合感知的信息、解释环境信息的意义及定调行为反应和神经内分泌反应。
杏仁核是应激性行为反应以及自主神经和神经内分泌反应的执行部位。
下丘脑室旁核则有直接激活HPA轴的作用。
负反馈机制、下丘脑局部回路和细胞因子也可能参与了调节HPA轴活动。
应激反应见于各类生物,人类的应激反应尤为精细和重要。
接受或感知到环境或躯体变化,不管是负面的如威胁生命的情境,还是积极的如受到奖赏,都可以引起机体发生相应的行为和生理变化。
应激反应引起的生理变化包括自主神经活动改变如交感神经活动增强和神经内分泌活动改变如下丘脑多个内分泌轴的激活。
下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴激活及由此引起糖皮质类固醇(GC)分泌增加,是应激反应的最重要特征。
HPA轴激活是机体对应激的最重要的适应性反应,GC的分泌有利于机体动员能量和保持内环境的稳定。
然而,慢性应激有很多病理效应,很多躯体疾病如高血压、哮喘和结肠炎等以及很多精神障碍如创伤后应激障碍、抑郁症、神经性厌食、精神分裂症、焦虑症和阿尔采末病等的发病与慢性应激有关。
用大鼠研究结果表明,慢性应激可引起海马损害,其主要机制是长期高GC血症的神经毒性作用[1,2]。
一、室旁核——HPA轴激活的直接控制部位下丘脑的室旁核(PVN)是HPA轴活动的直接控制部位。
在受到应激刺激时,PVN的小细胞神经元分泌多种促进促肾上腺皮质激素分泌的激素,其中最重要的是促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和精氨酸加压素(AVP)。
CRH和AVP经垂体门脉血流到达垂体,并刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH);后者经血液循环到达肾上腺,刺激肾上腺皮质合成和分泌GC。
PVN在启动HPA轴活动中的作用为很多研究所证实。
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的功能检查一、肾上腺皮质储备功能试验(ACTH兴奋试验)(一)原理利用外源性ACTH兴奋肾上腺皮质,通过测定血和尿中肾上腺皮质激素及其代谢产物含量的改变和血中嗜酸性细胞计数降低的程度,以了解肾上腺皮质储备功能。
(二)方法本实验方法有多种,但多采用8小时静脉滴注法。
1.试验前1~2天搜集24小时尿,测17-羟皮质类固醇(17-OHCS)和17-酮类固醇(17-KS)以作对照。
2.试验日早晨8时,ACTH25单位稀释于5%葡萄糖液500ml中,持续静脉点滴,于8小时内滴完。
在滴注前及滴注完毕后,采血作嗜酸性粒细胞计数,并收集晨8点至次日晨8点的24小时尿测定17-OHCS及17-KS或游离皮质醇(UFC)。
(三)结果肾上腺皮质功能正常者在滴注ACTH后,每日尿中17-OHCS应较对照值增加8~16mg(增加1~2倍),尿17-KS增加4~8mg,血皮质醇呈进行性增高,UFC增加2~5倍,而嗜酸性粒细胞减少80%~90%。
(四)临床意义1.肾上腺皮质功能减退者的尿17-OHCS基础值正常或稍偏低,滴注ACTH后,17-OHCS不增多,嗜酸性粒细胞无明显下降,说明其肾上腺皮质分泌功能已达极限。
2.肾上腺皮质增生者往往呈过度反应,尿17-OHCS,17-KS均增加2倍以上。
3.可协助鉴别皮质醇增多症的病理性质,肿瘤则无反应。
二、地塞米松抑制试验地塞米松是人工合成的糖皮质激素中生物作用最强的激素之一,仅需要很小的量即能达到与天然皮质醇相似的作用,因其量小,分布在血中浓度很低,难以用常规放射免疫定量测定法测出,故对测定自身皮质醇分泌量无影响。
(一)试验方法及临床意义根据给予地塞米松的剂量和方法不同分为四种方式,临床意义也各有不同。
1.午夜1次法地塞米松抑制试验方法是对照日晨8时抽血测定皮质醇,当晚24时口服地塞米松0.75mg(肥胖者可增至1~1.5mg),次日晨8时再采血测定皮质醇。
下丘脑-垂体-肾上腺轴维基百科,自由的百科全书(重定向自下丘脑-垂体-肾上腺轴心)跳转至:导航、搜索下丘脑-垂体-肾上腺轴 (HPA或HTPA轴),也被叫做边缘系统-下丘脑-垂体-肾上腺轴(LHPA轴),是一个直接作用和反馈互动的复杂集合,包括下丘脑(脑内的一个中空漏斗状区域),脑垂体(下丘脑下部的一个豌豆状结构),以及肾上腺(肾脏上部的一个小圆椎状器官)。
这三者之间的互动构成了HPA轴。
HPA 轴是神经内分泌系统的重要部分,参与控制应激的反应,并调节许多身体活动,如消化,免疫系统,心情和情绪,性行为,以及能量贮存和消耗。
从最原始的有机体到人类,许多物种,都有HPA轴。
它是一个协调腺体,激素和部分中脑(特别是参与介导一般适应综合征 (GAS)的中脑区域)相互作用的机制。
目录• 1 解剖结构• 2 功能• 3 研究进展• 4 参见• 5 参考资料o 5.1 一般资料o 5.2 关于疾病• 6 外部链接解剖结构HPA轴主要包括以下三个部分:•下丘脑室旁核。
室旁核有可以进行神经内分泌的神经元,该神经元可以合成并分泌抗利尿激素和促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasing hormone,CRH)。
这两种多肽激素可以作用于以下这种种组织器官:o垂体前叶。
具体来说,促肾上腺皮质激素释放激素和抗利尿激素可以促进促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,又作corticotropin,ACTH)的释放。
促肾上腺皮质激素进而作用于肾上腺皮质。
o肾上腺皮质在ACTH的作用下可以合成糖皮质激素(主要是皮质醇)。
糖皮质激素可以反馈作用于下丘脑和垂体(分别抑制CRH和ACTH的合成与分泌),形成反馈调节环路。
促肾上腺皮质激素和抗利尿激素从一些特殊神经元的末端释放出来。
这些神经元位于下丘脑正中隆起,可以进行神经内分泌活动。
这些多肽激素通过血液,经由垂体束中的门脉系统运输到垂体前叶。
东南大学学报(医学版)J SoutheastUniv (Med Sci Edi) 2009,Aug;28(4):3582360 [作者简介]李小荣(19832),女,北京人,在读硕士研究生。
E 2mail:lixiaor ong0111@yahoo [通讯作者]钟历勇E 2mail:zhongliyong@11β2HS D1参与海马和下丘脑2垂体2肾上腺轴的神经内分泌调节李小荣,钟历勇(首都医科大学附属北京天坛医院内分泌科,北京100050)[关键词]11β2羟类固醇脱氢酶1型;海马;下丘脑2垂体2肾上腺轴;糖皮质激素[中图分类号]R58 [文献标识码]A [文章编号]167126264(2009)0420358203 11β2羟类固醇脱氢酶1型(11β2hydr oxyster oid de 2hydr ogenase ty pe 1,11β2HS D1)是糖皮质激素(glu 2cocorticoid,GC )代谢酶,调节局部组织中有活性的糖皮质激素水平。
下丘脑2垂体2肾上腺轴(hy pothala m ic 2p ituitary 2adrenal axis,HP A )是调控GC 的重要反馈轴;而海马是调节HP A 功能的重要中枢组织,也是与认知、学习、记忆功能密切相关的脑区,海马受高组织水平GC 的影响可引起年龄相关的认知功能障碍。
中枢部位11β2HS D1对海马、HP A 的影响引起诸多学者的关注,作者就这方面的研究进展作一综述。
1 11β2HS D1的理化特性及生物学特性1.1 概述11β2HS D1是一种NADP (H )依赖性酶,属断链脱氢/还原酶蛋白超家族成员,肝、肺、脂肪组织、骨、生殖腺和大脑均有不同程度的表达[1]。
11β2HS D1表达水平受多种因素相互影响与调节。
皮下及网膜脂肪细胞经肿瘤坏死因子2α(tu mor necr osis fact or 2α,T NF 2α)、白介素21b 、瘦素等作用后,11β2HS D1表达呈剂量依赖性增加;胰岛素样生长因子21作用后,呈剂量依赖性下降[2]。
褪黑素对下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的影响研究进展班别:2008(11)组别:1组学号:200850561 姓名:赵**研究表明,不同个体、人群间受不同的遗传、环境因素影响,青春期启动时间不同。
关于青春期的启动机制有多种观点,较为一致的观点是:青春期的启动始于下丘脑脉冲性促性腺激素释放激素( GnRH) 分泌的提高[1]。
而褪黑素(MT)通过影响下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的各种激素从下丘脑水平、垂体水平、肾上腺水平影响青春期的发育,该方面得到各了学者较为广泛的关注。
鉴于影响青春期发育的研究对今后儿少卫生工作中评价和指导青少年的发育有着深远的意义,作者查阅多篇文献,就褪黑素对青春期发育作用的相关进展作出系统的分析和综述。
1 松果体和褪黑素的一般介绍1.1松果体的解剖结构几乎所有脊椎动物都有松果体, 它为单一器官。
成人松果体为卵圆形小体, 灰红色, 长5~ 8 mm、宽3~ 5 mm、重约200 mg, 形似松果。
该腺体在儿童中期发育至最高峰, 一般在7 岁后逐渐萎缩, 成年后不断有钙盐沉着[2]。
松果体主要分泌吲哚类激素( 褪黑素) 和肽类激素。
1959 年Lerner 等从松果体提取一种活性物质, 它能使两栖类等动物的皮肤颜色变浅, 故称为MT, 并鉴定其化学结构为N-乙酰-5-甲氧基色胺( Gisela 等, 1974) 。
它是松果体分泌的最主要的生物活性物质。
1.2褪黑素的合成和分泌一般认为, MT的生物合成在出生后才开始, 目前可人工合成MT。
褪黑素的分泌主要是由外界光线控制, 通过连接视网膜和松果体的多突触神经通路, 即下丘脑的视交叉前核、上胸段脊髓的节前神经元和颈上神经节的节后交感纤维来完成[3]。
MT 的合成分泌表现为昼夜性节律、季节性节律和生命周期性变化。
它的合成分泌与环境中光线密切相关。
多数生物有光照时内源性MLT 的浓度高, 在凌晨1~ 2 点达到高峰, 而无光照时则减少。