一文了解類固醇激素|茁彩生物

類固醇激素，又稱甾體激素，是在研究哺乳動(dòng)物內(nèi)分泌系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)均為環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。類固醇激素通過(guò)膽固醇經(jīng)一系列酶催化代謝生成，根據(jù)其功能差異，可分為糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素、孕激素、雄激素和雌激素。這類激素分子質(zhì)量較小，屬于脂溶性激素。臨床上常用于治療過(guò)敏性疾病，具備調(diào)節(jié)糖代謝、抗炎和抗過(guò)敏等多重功效。類固醇激素藥物的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展標(biāo)志著藥物化學(xué)學(xué)科的重要進(jìn)步，其定量檢測(cè)對(duì)于多種疾病的診斷和治療具有重大意義。

　　類固醇激素的分類

　　類固醇激素根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)、合成部位及生理功能分為三大類。

一、腎上腺皮質(zhì)激素

腎上腺皮質(zhì)激素由腎上腺皮質(zhì)合成和分泌，根據(jù)其生理功能可分為糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素和性激素樣物質(zhì)。

糖皮質(zhì)激素：以皮質(zhì)醇為代表，主要調(diào)節(jié)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝，升高血糖水平；同時(shí)，具有顯著的抗炎、抗過(guò)敏和免疫抑制作用，常用于治療炎癥性疾病和自身免疫性疾病。此外，糖皮質(zhì)激素還參與機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)，幫助應(yīng)對(duì)各種有害刺激。

鹽皮質(zhì)激素：醛固酮是其主要代表，作用于腎臟遠(yuǎn)曲小管和集合管，促進(jìn)鈉離子重吸收和鉀離子排泄，調(diào)節(jié)水鹽平衡，維持血壓穩(wěn)定。當(dāng)機(jī)體失血、脫水時(shí)，鹽皮質(zhì)激素分泌增加，確保體內(nèi)電解質(zhì)和體液的平衡。

性激素樣物質(zhì)：腎上腺皮質(zhì)也能合成少量雄激素和雌激素，這些激素在青春期發(fā)育和第二性征維持中起一定作用，但其分泌量較性腺分泌的性激素少。

二、性腺激素

性腺激素由性腺（睪丸和卵巢）分泌，對(duì)生殖系統(tǒng)的發(fā)育、生殖細(xì)胞的生成及第二性征的維持至關(guān)重要。

雄激素：主要由睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌，以睪酮為代表。雄激素促進(jìn)男性生殖器官的發(fā)育和成熟，刺激精子生成；同時(shí)，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，增加肌肉力量，推動(dòng)男性第二性征的出現(xiàn)，如胡須生長(zhǎng)、喉結(jié)突出、聲音變粗等。

雌激素：主要由卵巢的卵泡細(xì)胞和黃體細(xì)胞分泌，包括雌二醇、雌酮和雌三醇等。雌激素促進(jìn)女性生殖器官的發(fā)育，維持女性第二性征，如乳房發(fā)育、骨盆寬大等；還參與月經(jīng)周期的調(diào)節(jié)，對(duì)子宮內(nèi)膜的生長(zhǎng)和修復(fù)起重要作用。

孕激素：主要由卵巢黃體分泌，以孕酮為代表。孕激素在雌激素作用基礎(chǔ)上進(jìn)一步使子宮內(nèi)膜增厚并呈分泌期改變，為受精卵著床和胚胎發(fā)育做準(zhǔn)備；同時(shí)，降低子宮平滑肌興奮性，抑制子宮收縮，維持妊娠。

三、其他類固醇激素

除上述主要類別外，還有一些其他具有重要生理功能的類固醇激素。

維生素D：經(jīng)紫外線照射等過(guò)程可轉(zhuǎn)化為活性1,25-二羥基維生素D，促進(jìn)腸道對(duì)鈣、磷的吸收，調(diào)節(jié)血鈣、血磷水平，對(duì)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育和健康至關(guān)重要。缺乏維生素D會(huì)導(dǎo)致兒童佝僂病、成人骨軟化癥等。

膽汁酸：在肝臟中由膽固醇合成，經(jīng)膽道排入腸道，參與脂肪的消化和吸收。膽汁酸能乳化脂肪，形成微小乳滴，增加脂肪與脂肪酶的接觸面積，促進(jìn)脂肪水解和吸收；同時(shí)，膽汁酸的腸肝循環(huán)對(duì)維持體內(nèi)膽汁酸平衡和膽固醇代謝也具有重要意義。

類固醇激素的合成

類固醇激素源自其前體——膽固醇，在體內(nèi)通過(guò)多種酶參與的生物合成途徑生成。這些途徑存在于特定的內(nèi)分泌器官，包括腎上腺、卵巢和睪丸。在這些器官中，類固醇的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改變，從而產(chǎn)生多種類固醇激素，作用于身體的多個(gè)組織和器官，如肝臟、皮膚表皮、大腦和前列腺。

膽固醇的合成主要發(fā)生在肝臟，占據(jù)總量的3/4以上。這一過(guò)程起始于乙酰CoA，并需要ATP和煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸（NADPH）的參與。經(jīng)過(guò)近30步的酶促反應(yīng)，膽固醇最終被合成，成為激素合成的重要原料。類固醇激素主要來(lái)源于血液脂蛋白（如低密度脂蛋白LDL）或細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的膽固醇酯，其合成路徑高度依賴組織特異性酶的催化。

　　類固醇激素合成的第一步是從膽固醇的側(cè)鏈上切除6個(gè)碳，生成孕烯醇酮(pregnenolone)。這是大多數(shù)內(nèi)源性類固醇激素合成的限速步驟。人體中都由膽固醇側(cè)鏈裂解酶(膽固醇-20,22-脫甲基酶，也稱為CYP11A或P450ssc)催化。該酶在所有類固醇生成組織中均與線粒體的內(nèi)膜結(jié)合，所以需要先將膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體。轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程由外膜上的類固醇合成快速調(diào)節(jié)蛋白(StAR)介導(dǎo)，是這一步的限速環(huán)節(jié)。

　　腎上腺皮質(zhì)激素的生物合成發(fā)生在腎上腺的皮質(zhì)，腎上腺皮質(zhì)分為三層，不同的皮質(zhì)層產(chǎn)生特定的類固醇激素，這依賴于特定生物合成酶的表達(dá)。最外層為球狀帶，占皮質(zhì)15%，細(xì)胞排列成球狀，特異性表達(dá)Cyp11B2 P450醛固酮合酶產(chǎn)生心血管類固醇醛固酮(即鹽皮質(zhì)激素)。位于中心的束狀帶占皮質(zhì)的75%，細(xì)胞排列成條索狀，特異性表達(dá)一種與Cyp11B1 P450酶酶切相關(guān)的同源酶，稱為11β-羥化酶，產(chǎn)生糖皮質(zhì)激素中的皮質(zhì)醇和皮質(zhì)酮。內(nèi)層的網(wǎng)狀帶通過(guò)表達(dá)酶3βHSD3、AKR1C3和磺基轉(zhuǎn)移酶2A1，產(chǎn)生腎上腺類雄激素：脫氫表雄酮(DHEA)、硫酸脫氫表雄酮(DHEAS)、雄樨二酮和睪酮。這些腎上腺雄激素在血液中循環(huán)，作為生殖類固醇的前體發(fā)揮作用，部分運(yùn)輸?shù)叫韵僦修D(zhuǎn)化為性激素：雌二醇或睪酮及雙氫睪酮。

　　類固醇激的代謝

類固醇激素需經(jīng)過(guò)代謝轉(zhuǎn)化為水溶性更強(qiáng)的形式，才能通過(guò)尿液或膽汁排出體外。其主要代謝場(chǎng)所為肝臟，少數(shù)在腎臟或靶組織中進(jìn)行。多數(shù)水溶性代謝產(chǎn)物（如皮質(zhì)醇的代謝物17-羥皮質(zhì)類固醇、性激素的代謝物17-酮類固醇）通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)排出，成為臨床檢測(cè)激素水平的重要指標(biāo)。而結(jié)合型激素或代謝物（如部分雌激素、維生素D代謝物）則經(jīng)肝臟分泌至膽汁，隨糞便排出，部分可經(jīng)腸肝循環(huán)重新吸收。

1. 羥化與氧化/還原反應(yīng)：通過(guò)改變雙鍵或官能團(tuán)，或增加羥基（-OH）等反應(yīng)來(lái)改變激素結(jié)構(gòu)。例如，睪酮經(jīng)5α-還原酶轉(zhuǎn)化為活性更強(qiáng)的雙氫睪酮（DHT），或經(jīng)17β-羥類固醇脫氫酶轉(zhuǎn)化為失活的雄烯二酮；維生素D?在肝臟羥化為25-羥維生素D?，再在腎臟羥化為活性1,25-二羥維生素D?。

2. 結(jié)合反應(yīng)：通過(guò)激素與葡萄糖醛酸或硫酸結(jié)合，形成水溶性共軛物，增加其水溶性，使其易于經(jīng)尿液或膽汁排出。雌激素、孕激素等均通過(guò)此途徑生成易排泄的代謝物，如雌三醇-葡萄糖醛酸酯經(jīng)尿液排出。

3. 側(cè)鏈斷裂與降解：部分激素（如膽汁中的類固醇）的側(cè)鏈被酶解斷裂，最終以膽酸等形式排出。