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激素分类方式主要有两种，一是按照化学结构分类，分为含氮类激素和类固醇（甾体）类激素两大类，其中，含氮类激素又可进一步分为蛋白质激素（肽类激素）、氨基酸衍生物类激素，见图1-1-1；二是按照激素产生部位分类，分为下丘脑激素、垂体激素和靶腺激素，以及一些非内分泌器官的组织细胞（如心血管、肺、肝等）分泌一些活性物质、激素或因子。
下丘脑是内分泌系统的指挥中心，其合成、释放促激素和抑制激素，这些下丘脑激素（hypothalamic hormones）的化学结构都是小分子多肽，其含量极微，已发现下丘脑调节性激素有9种，见表1-1-1。
图1-1-1 激素的化学结构分类
表1-1-1 下丘脑分泌的主要激素及主要作用
垂体包括腺垂体与神经垂体，这两者的内分泌功能差异很大。神经垂体由于不含有腺细胞，所以不能合成激素，它仅是下丘脑神经元所合成的血管加压素和催产素的贮存和释放的部位。短门脉血管与腺垂体和神经垂体相连，少量的血液从神经垂体流向腺垂体，并可能影响腺垂体的内分泌活动。腺垂体含有多种不同的腺细胞，是垂体激素分泌释放的主要部位，主要分泌蛋白质激素（肽类激素），见表1-1-2。居于垂体中间叶的松果体分泌促黑素细胞激素（melanophore stimulating hormone，MSH）。
在腺垂体分泌的激素中，促甲状腺激素（TSH）、促卵泡激素（FSH）与黄体生成素（LH）是通过调节靶腺的活动而发挥作用的，所以习惯将这些腺垂体的激素称为促激素，它们均有各自的靶腺，分别形成下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴、下丘脑-垂体-性腺轴。生长激素（GH）、催乳素（PRL）与促黑素细胞激素（MSH）不通过靶腺作用，而是直接作用于靶组织或靶细胞，调节物质代谢、个体生长、乳腺发育与泌乳等生理过程。
表1-1-2 垂体激素的靶组织及主要作用
甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺及性腺等腺体，其不同的腺体细胞分泌不同的靶腺激素参与机体功能调节。腺体分泌的激素及主要作用见表1-1-3。
表1-1-3 腺体激素的靶组织及主要作用
续表
注：T 4 甲状腺素T 3 三碘甲状腺原氨酸*盐皮质激素主要为醛固酮。
甲状腺的主要功能是分泌甲状腺激素（thyroid hormone，TH）和降钙素（calcitonin，CT）。TH由甲状腺滤泡合成并分泌，是一种含碘的酪氨酸衍生物，主要调节体内的各种代谢并影响机体的生长发育。CT由甲状腺滤泡旁细胞（又称C细胞）分泌，主要参与机体的骨代谢。
TH有两种活性形式，即四碘甲腺原氨酸（T 4 ，或称甲状腺素）和三碘甲腺原氨酸（T 3 ）。T 3 的活性比T 4 大3～5倍。T 4 在外周组织中可以转变为T 3 ，这是血液中T 3 的主要来源。
甲状腺与碘代谢的关系极为密切，碘是甲状腺激素的重要原料，每天自饮食中摄取的碘约1/3以有机碘形式存在于甲状腺用于TH的合成，甲状腺的碘含量约占全身碘量的90%。
甲状旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）由甲状旁腺的主细胞分泌，通过作用于三种基本靶器官即骨、肠黏膜和肾脏来调节血清钙的水平。
肾上腺由髓质和皮质组成，髓质和皮质在起源、结构和功能上均不相同，是两个独立的内分泌腺。
（1）肾上腺皮质分泌的激素：
肾上腺皮质分泌的皮质激素主要有糖皮质激素、盐皮质激素和性激素中的肾上腺雄激素。皮质激素是维持生命的基本激素，下丘脑-腺垂体-肾上腺轴（hypothalamus-pituitary-adrenal轴，H-P-A轴）是维持机体基本生命活动的重要的内分泌功能轴之一。皮质激素是肾上腺皮质以胆固醇为原料在酶的作用下合成的，因此又被称为类固醇类激素。
循环血液中的皮质激素大部分与血浆蛋白结合，属盐皮质激素的醛固酮与血浆蛋白结合力较弱，主要以游离形式存在和运输，其血中半衰期很短，约20分钟；属糖皮质激素的皮质醇在血浆中半衰期略长，为70分钟。肾上腺皮质激素的降解代谢主要在肝脏中进行，代谢产物经尿排泄占90%，其次是粪便。
（2）肾上腺髓质分泌的激素：
肾上腺髓质为神经内分泌组织，肾上腺髓质的细胞质内有能被铬盐染成黄褐色的嗜铬颗粒，故称为嗜铬细胞，其合成和分泌的儿茶酚胺主要参与心血管活动的调节。
睾丸是男性的性腺器官之一，其支持细胞能分泌激素、蛋白质等许多活性物质，其间质细胞在促黄体生成激素（LH）刺激下合成和分泌睾酮及血管紧张素、肾素、前列腺素等生物活性物质。
前列腺为具有内、外双重分泌功能的性分泌腺。作为外分泌腺，其分泌的前列腺液构成精液的主要成分；作为内分泌腺，其分泌的激素称为前列腺素，可促进精子生长成熟。
卵巢是女性的主要性腺，是垂体LH和促卵泡刺激素（FSH）的靶组织，具有产生卵子和分泌性激素的功能，其功能受下丘脑-垂体系统和卵巢内局部因素的调节。成熟卵巢合成及分泌多种激素、激素样物质及细胞因子等，这些激素释放至血液循环能作用于许多靶器官，如子宫、输卵管、阴道、外阴、乳腺、下丘脑、垂体、脂肪、骨骼、肾脏和肝脏等。
体内部分非腺体组织细胞也可合成或分泌一些激素或因子，如血管紧张素、前列腺素、维生素D类激素等，非腺体组织细胞分泌的部分激素来源及主要作用，见表1-1-4。
表1-1-4 非腺体组织细胞分泌的部分激素来源及主要作用
续表
注：AT：血管紧张素；APUD细胞：指能摄取胺和胺前体并在细胞内脱羧产生肽和（或）胺类激素的内分泌细胞总称；PG：前列腺素。
是肾素-血管紧张素系统的重要组成部分，可引起血管收缩，升高血压；促进肾上腺皮质释放醛固酮。AT-1是AT-2的前体，AT-2通过血管紧张素酶可降解为AT-3。AT-2可通过内分泌、自分泌/旁分泌以及胞内分泌发挥作用的激素。
分为A、B、C、D、E、F、H、I等类型，分别用PGA、PGB、PGC、PGD、PGE、PGF等表示。前列腺素对内分泌、生殖、消化、血液、呼吸、心血管、泌尿及神经系统均有作用，且不同类型的前列腺素具有不同的功能。如PGE能舒张支气管平滑肌，降低通气阻力，而PGF的作用则相反。PGE1、PGE2和PGA能抑制胃液的分泌，保护胃壁细胞，可用于治疗胃溃疡、出血性胃炎及肠炎。
维生素D 3 （胆钙化醇）在肝内经羟化酶系作用形成25-羟维生素D 3 ，进而在肾脏中被羟化为1，25-二羟维生素D 3 （骨化三醇）。1，25-二羟维生素D 3 是维生素D在体内的真正活性形式，主要作用是调节体内的钙磷代谢，由于其属于肾脏分泌的一种激素，因此认为维生素D 3 也是一种激素原。
是成骨细胞合成并分泌的，比较稳定，不受骨吸收因素的影响。骨钙素血清水平随年龄的变化以及骨更新率的变化而不同。骨更新率越快，骨钙素值越高，反之降低。老年性骨质疏松症是低转换型的，骨钙素升高不明显；在原发性骨质疏松中，绝经后骨质疏松症是高转换型的，骨钙素明显升高，因此可根据骨钙素的变化情况判定骨质疏松转换型是高或低，用于鉴别骨质疏松病因。需注意的是甲旁亢性骨质疏松症中，骨钙素升高明显。
机体内的激素和激素样物质种类各不相同，分布于血液、组织液、细胞间液、细胞浆液、核浆或神经节囊泡间隙等部位，其作用的靶点及作用方式各异。内分泌系统辅助神经系统，将体液性信息物质传递到全身各细胞组织，包括远处的和相近的靶细胞，发挥其对细胞的生物作用。
内分泌系统是以特异性内分泌腺体为基础，由内分泌腺分泌的激素释放入血，运送到全身发挥效应，称内分泌（endocrine）或远距分泌（telecrine）。随着对激素定义内容的拓展，激素由细胞释放后，通过细胞外液局部或邻近传递，作用于周围细胞，称旁分泌（paracrine）；细胞分泌的激素直接作用于自身细胞，称自分泌（autocrine）；细胞内的化学物质直接作用在自身细胞，称胞内分泌（intracrine）；由神经元分泌的激素叫神经激素（neurohormone），经神经纤维于末梢释放神经激素的过程，称神经分泌（neurocrine）。
激素常见的作用方式，见图1-1-2。
图1-1-2 激素的作用方式示意图
内分泌系统依靠激素在细胞与细胞之间的作用进行信息传递。激素只对靶细胞的生理生化过程起加强或减弱的作用，调节其功能活动，却不提供任何营养和能量。例如生长素促进生长发育，甲状腺激素增强代谢过程，肾上腺素可使心肌收缩力加强，胰岛素降低血糖等。在这些作用中，激素只是“唤起”靶组织存在的潜势，仅仅起着“信使”的作用，将生物信息传递给靶组织，发挥增强或减弱靶细胞内原有的生理生化进程的作用。
激素在血液中的生理浓度很低，一般在纳摩尔（nmol/L）、甚至皮摩尔（pmol/L）的数量级，如此微小的含量之所以能产生显著的生物效应是由于激素信号逐级放大的结果。例如，下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统中，0.1μg皮质激素释放激素促进垂体前叶释放1μg促肾上腺皮质激素（ACTH），ACTH又促使肾上腺皮质产生40μg糖皮质激素，这些糖皮质激素可刺激肝脏产生5.6mg糖原，全过程从0.1μg放大到5.6mg，见图1-1-3。
图1-1-3 激素的生物放大作用示意图
激素作用具有一定的特异性，大多数激素由血液运输至全身各处，虽然与体内各种组织细胞广泛接触，但仅选择性与某些靶器官、靶腺、靶组织及靶细胞作用。例如，垂体的促甲状腺素仅作用于甲状腺，促肾上腺皮质激素仅作用于肾上腺皮质，促性腺激素仅作用于性腺，以上3种促激素作用的靶组织不同，且互不干扰。
部分激素，如生长激素、甲状腺素、肾上腺皮质激素和胰岛素几乎对全身的组织细胞均有作用，看似没有特别的靶细胞。然而，这些激素却是仅与细胞膜上或胞浆内的特异性受体相结合后，才能激发细胞一系列的生理生化过程，所以，从分子水平而言，它们仍具有特异性。
激素是调节机体内、外环境，使其保持稳定和平衡的重要因素之一，它的分泌须随着生理和病理情况的变化而变化，其分泌呈现节律性。例如，肾上腺皮质激素在一昼夜间有一个节律性的波动曲线；饮食影响胰岛素的分泌；进钠量影响醛固酮的分泌；甲状腺素的分泌与环境温度密切相关。
激素间的作用有协同、拮抗、允许、竞争等作用，见图1-1-4。
当多种激素共同参与某一生理活动的调节时，激素与激素之间往往存在着协同作用或拮抗作用，这对维持机体功能活动的相对稳定起着重要作用。例如，生长素、肾上腺素、糖皮质激素及胰高血糖素，虽然作用的环节不同，但都能提高血糖，在升糖效应上有协同作用；相反，胰岛素的作用则是降低血糖，与上述激素的升糖效应有拮抗作用。
有的激素本身不能直接对某些器官、组织或细胞产生生理效应，但有它的存在，可使另一激素的作用明显加强，这种现象称为允许作用（permissive action）。例如，糖皮质激素的允许作用尤为明显，它对心肌和血管平滑肌并没有收缩作用，但是，必须有糖皮质激素存在，儿茶酚胺才能很好地发挥对心血管的调节作用。
化学结构类似的激素竞争同一受体的结合位点，使其中一种激素的效应降低，这种现象称为竞争作用（contest action）。例如，孕酮对醛固酮受体有低亲和性结合，高浓度的孕酮与醛固酮竞争同一受体，减弱醛固酮的效应。
图1-1-4 激素间相互作用示意图
激素作为细胞外信息物质，要引起细胞产生各种应答反应，细胞必须具有识别微量激素的受体。
激素作用的靶细胞受体有细胞膜表面的受体和胞浆/胞核受体两类。激素与其靶细胞的特异性受体结合形成复合物，启动其调节生理功能机制。一般含氮激素（甲状腺激素除外）主要作用于靶细胞的膜受体，类固醇激素主要作用于胞浆或核受体，两类激素作用机制完全不同，激素及其作用受体分类见图1-1-5。
含氮激素（第一信使）与靶细胞膜上特异性受体结合生成激素-受体复合物，即启动细胞内的信号转导；激活的细胞膜受体通过不同的第二信使将生物信号逐级放大和分散而传递信息。激素作为第一信使，主要传递细胞与细胞之间的信息。第二信使主要是将细胞外的信息传递到细胞内的物质，如环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸鸟苷（cGMP）、三磷酸肌醇、二酰甘油、细胞内游离钙离子（Ca 2+ ）、酪氨酸蛋白激酶等。
图1-1-5 激素及其作用受体的分类
类固醇激素为小分子、脂溶性激素，可透过细胞膜进入细胞内，与胞浆受体结合，进入核内，与DNA结合，合成新的蛋白质，调控细胞的代谢、生长、分化及生理效应。甲状腺激素虽属含氮激素，但其作用机制却与类固醇激素相似，它可进入细胞内，不经胞浆受体结合即进入核内，与核受体结合调节基因表达。另外，性激素受体位于胞浆和胞核内，1，25-（OH） 2 -D 3 受体位于胞核。
（刘健）