一文了解类固醇激素|茁彩生物

类固醇激素，又称甾体激素，是在研究哺乳动物内分泌系统时发现的内源性物质，其结构均为环戊烷多氢菲的衍生物。类固醇激素通过胆固醇经一系列酶催化代谢生成，根据其功能差异，可分为糖皮质激素、盐皮质激素、孕激素、雄激素和雌激素。这类激素分子质量较小，属于脂溶性激素。临床上常用于治疗过敏性疾病，具备调节糖代谢、抗炎和抗过敏等多重功效。类固醇激素药物的发现与发展标志着药物化学学科的重要进步，其定量检测对于多种疾病的诊断和治疗具有重大意义。

　　类固醇激素的分类

　　类固醇激素根据化学结构、合成部位及生理功能分为三大类。

一、肾上腺皮质激素

肾上腺皮质激素由肾上腺皮质合成和分泌，根据其生理功能可分为糖皮质激素、盐皮质激素和性激素样物质。

糖皮质激素：以皮质醇为代表，主要调节糖、脂肪和蛋白质的代谢，升高血糖水平；同时，具有显著的抗炎、抗过敏和免疫抑制作用，常用于治疗炎症性疾病和自身免疫性疾病。此外，糖皮质激素还参与机体的应激反应，帮助应对各种有害刺激。

盐皮质激素：醛固酮是其主要代表，作用于肾脏远曲小管和集合管，促进钠离子重吸收和钾离子排泄，调节水盐平衡，维持血压稳定。当机体失血、脱水时，盐皮质激素分泌增加，确保体内电解质和体液的平衡。

性激素样物质：肾上腺皮质也能合成少量雄激素和雌激素，这些激素在青春期发育和第二性征维持中起一定作用，但其分泌量较性腺分泌的性激素少。

二、性腺激素

性腺激素由性腺（睾丸和卵巢）分泌，对生殖系统的发育、生殖细胞的生成及第二性征的维持至关重要。

雄激素：主要由睾丸间质细胞分泌，以睾酮为代表。雄激素促进男性生殖器官的发育和成熟，刺激精子生成；同时，促进蛋白质合成，增加肌肉力量，推动男性第二性征的出现，如胡须生长、喉结突出、声音变粗等。

雌激素：主要由卵巢的卵泡细胞和黄体细胞分泌，包括雌二醇、雌酮和雌三醇等。雌激素促进女性生殖器官的发育，维持女性第二性征，如乳房发育、骨盆宽大等；还参与月经周期的调节，对子宫内膜的生长和修复起重要作用。

孕激素：主要由卵巢黄体分泌，以孕酮为代表。孕激素在雌激素作用基础上进一步使子宫内膜增厚并呈分泌期改变，为受精卵着床和胚胎发育做准备；同时，降低子宫平滑肌兴奋性，抑制子宫收缩，维持妊娠。

三、其他类固醇激素

除上述主要类别外，还有一些其他具有重要生理功能的类固醇激素。

维生素D：经紫外线照射等过程可转化为活性1,25-二羟基维生素D，促进肠道对钙、磷的吸收，调节血钙、血磷水平，对骨骼生长发育和健康至关重要。缺乏维生素D会导致儿童佝偻病、成人骨软化症等。

胆汁酸：在肝脏中由胆固醇合成，经胆道排入肠道，参与脂肪的消化和吸收。胆汁酸能乳化脂肪，形成微小乳滴，增加脂肪与脂肪酶的接触面积，促进脂肪水解和吸收；同时，胆汁酸的肠肝循环对维持体内胆汁酸平衡和胆固醇代谢也具有重要意义。

类固醇激素的合成

类固醇激素源自其前体——胆固醇，在体内通过多种酶参与的生物合成途径生成。这些途径存在于特定的内分泌器官，包括肾上腺、卵巢和睾丸。在这些器官中，类固醇的结构进一步改变，从而产生多种类固醇激素，作用于身体的多个组织和器官，如肝脏、皮肤表皮、大脑和前列腺。

胆固醇的合成主要发生在肝脏，占据总量的3/4以上。这一过程起始于乙酰CoA，并需要ATP和烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸（NADPH）的参与。经过近30步的酶促反应，胆固醇最终被合成，成为激素合成的重要原料。类固醇激素主要来源于血液脂蛋白（如低密度脂蛋白LDL）或细胞内储存的胆固醇酯，其合成路径高度依赖组织特异性酶的催化。

　　类固醇激素合成的第一步是从胆固醇的侧链上切除6个碳，生成孕烯醇酮(pregnenolone)。这是大多数内源性类固醇激素合成的限速步骤。人体中都由胆固醇侧链裂解酶(胆固醇-20,22-脱甲基酶，也称为CYP11A或P450ssc)催化。该酶在所有类固醇生成组织中均与线粒体的内膜结合，所以需要先将胆固醇转运到线粒体。转运过程由外膜上的类固醇合成快速调节蛋白(StAR)介导，是这一步的限速环节。

　　肾上腺皮质激素的生物合成发生在肾上腺的皮质，肾上腺皮质分为三层，不同的皮质层产生特定的类固醇激素，这依赖于特定生物合成酶的表达。最外层为球状带，占皮质15%，细胞排列成球状，特异性表达Cyp11B2 P450醛固酮合酶产生心血管类固醇醛固酮(即盐皮质激素)。位于中心的束状带占皮质的75%，细胞排列成条索状，特异性表达一种与Cyp11B1 P450酶酶切相关的同源酶，称为11β-羟化酶，产生糖皮质激素中的皮质醇和皮质酮。内层的网状带通过表达酶3βHSD3、AKR1C3和磺基转移酶2A1，产生肾上腺类雄激素：脱氢表雄酮(DHEA)、硫酸脱氢表雄酮(DHEAS)、雄樨二酮和睾酮。这些肾上腺雄激素在血液中循环，作为生殖类固醇的前体发挥作用，部分运输到性腺中转化为性激素：雌二醇或睾酮及双氢睾酮。

　　类固醇激的代谢

类固醇激素需经过代谢转化为水溶性更强的形式，才能通过尿液或胆汁排出体外。其主要代谢场所为肝脏，少数在肾脏或靶组织中进行。多数水溶性代谢产物（如皮质醇的代谢物17-羟皮质类固醇、性激素的代谢物17-酮类固醇）通过肾小球滤过排出，成为临床检测激素水平的重要指标。而结合型激素或代谢物（如部分雌激素、维生素D代谢物）则经肝脏分泌至胆汁，随粪便排出，部分可经肠肝循环重新吸收。

1. 羟化与氧化/还原反应：通过改变双键或官能团，或增加羟基（-OH）等反应来改变激素结构。例如，睾酮经5α-还原酶转化为活性更强的双氢睾酮（DHT），或经17β-羟类固醇脱氢酶转化为失活的雄烯二酮；维生素D₃在肝脏羟化为25-羟维生素D₃，再在肾脏羟化为活性1,25-二羟维生素D₃。

2. 结合反应：通过激素与葡萄糖醛酸或硫酸结合，形成水溶性共轭物，增加其水溶性，使其易于经尿液或胆汁排出。雌激素、孕激素等均通过此途径生成易排泄的代谢物，如雌三醇-葡萄糖醛酸酯经尿液排出。

3. 侧链断裂与降解：部分激素（如胆汁中的类固醇）的侧链被酶解断裂，最终以胆酸等形式排出。