生物化学原理/激素

激素（来自希腊语“impetus”）是由体内某个部位的细胞或腺体释放的一种化学物质，它发出影响机体其他部位细胞的信息。仅需少量激素就能改变细胞代谢。本质上，它是一种将信号从一个细胞传递到另一个细胞的化学信使。所有多细胞生物都会产生激素；植物激素也称为植物激素。动物体内的激素通常通过血液运输。当细胞表达特定激素的受体时，它会对激素做出反应。激素与受体蛋白结合，导致信号转导机制的激活，最终导致细胞类型特异性反应。内分泌激素分子直接分泌（释放）到血液中，而外分泌激素（或外分泌激素）直接分泌到导管中，然后从导管中流入血液或通过扩散从一个细胞扩散到另一个细胞，这是一个称为旁分泌信号的过程。最近发现，各种外源性现代化学化合物对人和野生动物都具有类激素作用。它们干扰体内天然激素的合成、分泌、转运、结合、作用或消除，与内源性产生的激素一样，影响着稳态、生殖、发育和/或行为变化。激素信号涉及以下步骤：在特定组织中生物合成特定激素激素的储存和分泌激素的运输到靶细胞(s)激素被相关细胞膜或细胞内受体蛋白识别通过信号转导过程传递和放大接收到的激素信号：然后导致细胞反应。靶细胞的反应可以被最初产生激素的细胞识别，导致激素生产的下调。这是一个稳态负反馈回路的例子。激素降解。激素细胞通常是特定类型的细胞，存在于特定的内分泌腺中，如甲状腺、卵巢和睾丸。激素通过胞吐作用或其他膜转运方式离开其起源细胞。层次模型是对激素信号过程的过度简化。特定激素信号的细胞接受者可能是存在于多种不同组织中的几种细胞类型之一，如胰岛素，它会引发一系列不同的系统性生理效应。不同的组织类型也可能对相同的激素信号做出不同的反应。因此，激素信号是复杂的，难以剖析。

激素的影响

激素对身体有以下影响：刺激或抑制生长

情绪波动

诱导或抑制凋亡（程序性细胞死亡）

激活或抑制免疫系统

调节新陈代谢

为身体准备交配、战斗、逃跑和其他活动

为身体准备生命的新阶段，如青春期、育儿和更年期控制生殖周期

饥饿渴望

激素也可能调节其他激素的产生和释放。激素信号通过稳态控制身体的内部环境。

脑垂体

在脊椎动物解剖学中，脑垂体或垂体是一个内分泌腺，大小约为豌豆大小，人类的重量为 0.5 克 (0.02 盎司)。它是从大脑底部下丘脑的底部突出的，位于一个小的骨腔（蝶鞍）中，被一个硬脑膜折叠（蝶鞍隔膜）覆盖。垂体通过一个称为漏斗柄（垂体柄）的小管与下丘脑通过正中隆起功能性连接。垂体窝，垂体位于其中，位于脑底部中颅窝的蝶骨中。垂体分泌九种调节稳态的激素。章鱼脑中有一个类似的结构。

垂体前叶

垂体前叶是内分泌系统的主要器官，也称为腺垂体，是垂体的腺体前叶。垂体前叶调节多种生理过程，包括压力、生长和生殖。它的调节功能是通过分泌作用于靶器官（包括肾上腺、肝脏、骨骼、甲状腺和性腺）的各种肽类激素来实现的。垂体前叶本身受下丘脑和这些靶器官的负反馈调节。垂体前叶的疾病通常根据垂体激素的过度产生或不足来分类。例如，泌乳素瘤是一种过度产生泌乳素的垂体腺瘤。在产后垂体功能减退的希汉综合征中，垂体前叶普遍功能障碍，所有激素都分泌不足。垂体前叶及其调节器官的正常功能通常可以通过测量激素水平的血液检查来确定。

垂体前叶合成并分泌以下重要的内分泌激素

促肾上腺皮质激素 (ACTH)，在受下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 影响下释放。

促甲状腺激素 (TSH)，在受下丘脑促甲状腺激素释放激素 (TRH) 影响下释放。

生长激素（也称为“人生长激素”、“HGH”或“GH”或生长激素），在受下丘脑生长激素释放激素 (GHRH) 影响下释放；被下丘脑生长抑素抑制。

催乳素 (PRL)，也称为“促黄体生成素” (LTH)，在受多种下丘脑催乳素释放因子 (PRH) 影响下释放。两种“促性腺激素”；

黄体生成素（也称为“促黄体生成素”或“LH”，或在男性中称为“间质细胞刺激激素”(ICSH)），和卵泡刺激素 (FSH)，两者都在受促性腺激素释放激素 (GnRH) 影响下释放。和；

黑素细胞刺激素 (MSH) 或“中间素”，因为它们是由中间部释放的，而中间部是“中间部分”；与垂体后叶相邻，中间部是垂体前叶发育的特定部分。

这些激素在受下丘脑影响下从垂体前叶释放。下丘脑激素通过一个特殊的毛细血管系统分泌到前叶，称为下丘脑-垂体门脉系统。垂体前叶分为解剖学区域，被称为结节部、中间部和远端部。它起源于咽背壁（口咽部）的一个凹陷，称为拉特克囊。

垂体后叶

垂体后叶（或神经垂体）包括垂体后叶，是内分泌系统的一部分。尽管它的名字，垂体后叶本身并不是一个腺体；相反，它主要是一组来自下丘脑的轴突投射，终止于垂体前叶的后面。

垂体后叶主要由来自下丘脑视上核和室旁核的神经投射（轴突）组成。这些轴突将肽类激素释放到垂体循环的毛细血管中。除了轴突外，垂体后叶还包含垂体细胞，一种类似于星形胶质细胞的特殊神经胶质细胞。垂体后叶的分类各不相同，但大多数来源包括以下三个区域

神经部

也称为神经叶或后叶，这个区域构成了垂体后叶的大部分，有时（错误地）被认为与垂体后叶同义。显著特征包括赫林体和垂体细胞。

漏斗柄

也称为漏斗或垂体柄，漏斗柄连接着下丘脑和垂体系统。

正中隆起 只有在极少数情况下，它才被列为垂体后叶的一部分。其他资料明确将其排除在垂体之外。少数资料将中间部列为后叶的一部分，但这是一种少数观点。它基于垂体后叶和垂体前叶沿拉特克囊的囊性残留物的大致解剖分离，导致中间部仍然附着在神经垂体上。

传统上被称为垂体后叶激素的激素是由下丘脑合成的。然后它们被垂体后叶储存并分泌到血液中。

激素	其他名称	符号(s)	目标	效果	来源
催产素	-	OT	子宫，乳腺	子宫收缩；泌乳	视上核和室旁核
血管加压素（抗利尿激素）	精氨酸加压素，精氨酸加压素，抗利尿激素	VP，AVP，ADH	肾脏或小动脉	刺激水分潴留；通过收缩小动脉升高血压，诱发雄性攻击性	视上核和室旁核

肽类激素

肽类激素是一类分泌到血液中并在活体动物中具有内分泌功能的肽类。与其他蛋白质一样，肽类激素在细胞中根据 mRNA 模板从氨基酸合成，而 mRNA 本身是由细胞核内的 DNA 模板合成的。肽类激素前体（前前激素）随后在几个阶段进行处理，通常在内质网中，包括去除 N 末端信号序列，有时还会进行糖基化，最终形成前激素。然后，前激素被包装到膜结合的 секреторных везикулах，这些 везикулы可以响应特定刺激（例如细胞质中钙和 cAMP 浓度增加）通过胞吐作用从细胞中分泌出来。这些前激素通常包含多余的氨基酸残基，这些残基是将激素分子引导折叠成其活性构型所必需的，但在激素折叠后就没有功能了。细胞中的特定内肽酶在激素释放到血液中之前切割前激素，生成该分子的成熟激素形式。成熟的肽类激素随后通过血液扩散到全身的细胞，在那里它们与目标细胞表面的特定受体相互作用。一些肽/蛋白质激素（血管紧张素 II，碱性成纤维细胞生长因子-2，甲状旁腺激素相关蛋白）也通过胞内机制与位于细胞质或细胞核中的胞内受体相互作用。几种重要的肽类激素从垂体分泌。垂体前叶分泌催乳素，作用于乳腺；促肾上腺皮质激素 (ACTH)，作用于肾上腺皮质调节糖皮质激素的分泌；生长激素，作用于骨骼、肌肉和肝脏。垂体后叶分泌抗利尿激素，也称为血管加压素，以及催产素。然而，包括心脏（心房利钠肽 (ANP) 或心房利钠因子 (ANF)）和胰腺（胰岛素和生长抑素）、胃肠道（胆囊收缩素、胃泌素）、脂肪组织储存（瘦素）在内的许多不同的器官和组织也会产生肽类激素。一些神经递质的释放方式与肽类激素类似，一些“神经肽”除了作为激素释放到血液中外，还可以作为神经递质在神经系统中发挥作用。当肽类激素与细胞表面受体结合时，细胞质中会出现第二信使，触发细胞内反应。

以下是人体中发现的激素列表。许多激素的拼写并不统一。目前北美/北美和国际上的用法是雌激素、促性腺激素，而英国的用法保留了雌激素中的希腊双元音，并倾向于使用早期的拼写促性腺激素（来自trophē“营养、维持”，而不是tropē“转向、改变”）。

结构	名称	缩写- 词	组织	细胞	机制	靶组织	效果
胺类 - 色氨酸	Image: Melatonin2.svg|thumb|200px	MT	松果体	松果体细胞			抗氧化剂，引起嗜睡
胺类 - 色氨酸	thumb|200px	5-HT	中枢神经系统，胃肠道|胃肠道	肠嗜铬细胞			控制情绪、食欲和睡眠
胺类 - 酪氨酸	thumb|200px（或四碘甲状腺原氨酸）（一种甲状腺激素）	T4	甲状腺	甲状腺上皮细胞	直接		甲状腺激素的活性较弱形式：提高基础代谢率和对儿茶酚胺的敏感性， 影响蛋白质合成
胺类 - 酪氨酸	三碘甲状腺原氨酸（一种甲状腺激素）	T3	甲状腺	甲状腺上皮细胞	直接		甲状腺激素的强效形式：提高基础代谢率和对儿茶酚胺的敏感性， 影响蛋白质合成
cat)	thumb|180px	EPI	肾上腺髓质	嗜铬细胞			战或逃反应 提高大脑和肌肉的氧气和葡萄糖供应（通过增加心率和每搏输出量，血管舒张，增加肝脏中糖原的催化作用，脂肪细胞|脂肪细胞中脂质的分解。放大瞳孔抑制非紧急的身体过程（例如消化）抑制免疫系统
cat)	去甲肾上腺素（或去甲肾上腺素）	NRE	肾上腺髓质	嗜铬细胞			战或逃反应 提高大脑和肌肉的氧气和葡萄糖供应（通过增加心率和每搏输出量，血管收缩和血压升高，脂肪细胞|脂肪细胞中脂质的分解。增加骨骼肌的准备状态。
cat)	多巴胺（或抑制催乳素的激素）	DPM，PIH 或 DA	肾脏，下丘脑	下丘脑弓状核的多巴胺神经元			垂体前叶的促甲状腺激素释放激素
肽类	抗苗勒管激素（或苗勒管抑制因子或激素）	AMH	睾丸	支持细胞			垂体前叶的促甲状腺激素释放激素
肽类	脂联素	Acrp30	脂肪组织
肽类	促肾上腺皮质激素（或促皮质激素）	ACTH	垂体前叶	促皮质激素细胞	cAMP		肾上腺皮质细胞
肽类	血管紧张素原和血管紧张素	AGT	肝脏		IP3		血管收缩 肾上腺皮质醛固酮分泌，致渴。
肽类	抗利尿激素（或加压素，精氨酸加压素）	ADH	垂体后叶	下丘脑中小细胞神经分泌神经元 垂体后叶中大细胞神经分泌细胞	变化		垂体前叶中的 ACTH
肽类	心房利钠肽（或心房肽）	ANP	心脏		cGMP
肽类	准时激素	OTH	附睾				调节拖延症
肽类	降钙素	CT	甲状腺	旁滤泡细胞	cAMP		Ca2+
肽类	胆囊收缩素	CCK	十二指肠				释放胰腺中的消化酶 释放胆囊中的胆汁，抑制食欲
肽类	促皮质激素释放激素	CRH	下丘脑		cAMP		垂体前叶中的 ACTH
肽类	促红细胞生成素	EPO	肾脏	肾小球外系膜细胞			刺激红细胞生成
肽类	促卵泡激素	FSH	垂体前叶	促性腺激素细胞	cAMP		女性：刺激卵巢中格拉夫卵泡的成熟。 男性：精子发生，增强睾丸支持细胞中雄激素结合蛋白的产生
肽类	胃泌素	GRP	胃，十二指肠	G 细胞			壁细胞分泌胃酸
肽类	生长素释放肽		胃	P/D1 细胞			刺激食欲， 垂体前叶分泌生长激素
肽类	胰高血糖素	GCG	胰腺	α 细胞	cAMP		肝脏中糖原分解和糖异生 升高血糖水平
肽类	促性腺激素释放激素	GnRH	下丘脑		IP3		垂体前叶中的 FSH 和黄体生成激素|LH。
肽类	生长激素释放激素	GHRH	下丘脑		IP3		垂体前叶中的 GH
肽类	人绒毛膜促性腺激素	hCG	胎盘	合体滋养层细胞	cAMP		促进妊娠初期黄体维持 抑制免疫系统|免疫反应，针对人类胚胎。
肽类	人胎盘生乳素	HPL	胎盘				增加胰岛素和 IGF-1 的产生 增加胰岛素抵抗和碳水化合物耐受不良
肽类	生长激素	GH 或 hGH	垂体前叶	生长激素细胞			生长和细胞（生物学）|细胞繁殖 释放肝脏中的胰岛素样生长因子 1
肽类	抑制素		睾丸，卵巢，胎儿	睾丸支持细胞 卵巢颗粒细胞 胎儿滋养层	垂体前叶	FSH
肽类	胰岛素	INS	胰腺	β 细胞	酪氨酸激酶		从血液中摄取葡萄糖，肝脏和肌肉中的糖原合成和糖酵解 摄取脂质和脂肪细胞中甘油三酯的合成其他合成代谢|合成代谢效应
肽类	胰岛素样生长因子（或生长介质）	IGF	肝脏	肝细胞	酪氨酸激酶		胰岛素样效应 调节细胞生长和发育
肽类	瘦素	LEP	脂肪组织				降低食欲，增加代谢。
肽类	黄体生成激素	LH	垂体前叶	促性腺激素细胞	cAMP		女性：排卵 男性：刺激睾丸间质细胞产生睾酮
肽类	促黑色素细胞激素	MSH 或 α-MSH	垂体前叶/中间部	促黑色素细胞	cAMP		皮肤和毛发中黑色素细胞的黑色素生成
肽类	食欲素		下丘脑				清醒和增加能量消耗，增加食欲
肽类	催产素	OXT	垂体后叶	大细胞神经分泌细胞	IP3		释放母乳 子宫颈和阴道的收缩与性高潮有关，人与人之间的信任。 和昼夜节律#动物昼夜节律|昼夜节律稳态（体温、活动水平、清醒）。
肽类	甲状旁腺激素	PTH	甲状旁腺	甲状旁腺主细胞	cAMP		Ca2+：*间接刺激破骨细胞 肾脏中 Ca2+ 重吸收 激活维生素 D （轻微地）降低血磷 （肾脏中再摄取减少，但骨骼中摄取增加 激活维生素 D)
肽类	催乳素	PRL	垂体前叶，子宫	垂体前叶促乳素细胞 子宫蜕膜细胞			人类性行为|性行为后性满足
肽类	松弛素	RLN	子宫	蜕膜细胞			人类中尚不清楚
肽类	促胰液素	SCT	十二指肠	S 细胞			分泌来自肝脏、胰腺和十二指肠布鲁纳腺的碳酸氢盐 增强胆囊收缩素的作用 停止胃液的生成
肽类	生长抑素	SRIF	下丘脑、胰岛、胃肠道系统	胰岛中的δ细胞 下丘脑室周核的神经内分泌细胞			抑制垂体前叶的生长激素和促甲状腺激素释放激素|TRH 抑制胃肠道系统中胃泌素、胆囊收缩素（CCK）、促胰液素、促胃动力素、血管活性肠肽（VIP）、胰高血糖素样肽（GIP）、肠促胰高血糖素的释放 降低胃排空率 减少肠道内的平滑肌收缩和血流 抑制β细胞释放胰岛素 抑制α细胞释放胰高血糖素 抑制胰腺的外分泌作用。
肽类	血小板生成素	TPO	肝脏、肾脏、横纹肌	肌细胞		巨核细胞	产生血小板
肽类	促甲状腺激素（或促甲状腺素）	TSH	垂体前叶	促甲状腺激素分泌细胞	cAMP	甲状腺	分泌甲状腺素（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3）
肽类	促甲状腺激素释放激素	TRH	下丘脑	小细胞神经分泌神经元	IP3	垂体前叶	释放促甲状腺激素（主要） 刺激泌乳素释放
葡	皮质醇		肾上腺皮质（束状带和网状带细胞）		直接		刺激糖异生 抑制肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取 从维基词典：肝外|肝外组织中动员氨基酸 刺激脂肪组织中脂肪的分解 抗炎和免疫抑制
分	醛固酮		肾上腺皮质（球状带）		直接		通过肾脏中钠的重吸收增加血容量（主要） 肾脏中钾离子和氢离子|H+的分泌。
和）	睾酮		睾丸	间质细胞	直接		性欲，合成代谢：肌肉质量和力量的增长，骨密度增加，生长和力量， 男性化：性器官成熟，阴囊形成，声音变低，胡须和腋毛生长。
和）	脱氢表雄酮	DHEA	睾丸、卵巢、肾脏	肾脏的束状带和网状带细胞 卵巢的卵泡膜细胞 睾丸的间质细胞	直接		男性化，合成代谢
和）	雄烯二酮		肾上腺、性腺		直接		雌激素的底物
和）	双氢睾酮	DHT	多个		直接
雌）	雌二醇	E2	女性：卵巢，男性：睾丸	女性：颗粒细胞，男性：支持细胞	直接		女性: 结构性 促进女性第二性征的形成 加速身高增长 加速新陈代谢（燃烧脂肪） 减少肌肉质量 刺激子宫内膜|子宫内膜生长 增加子宫|子宫生长 维持血管和皮肤 减少骨吸收，增加骨形成 蛋白质合成 增加肝脏产生的结合蛋白 凝血 增加循环中的凝血因子|因子因子II|2、因子VII|7、因子IX|9、因子X|10、抗凝血酶III、纤溶酶原 增加血小板粘附性 增加高密度脂蛋白|HDL、甘油三酯、身高增长 降低低密度脂蛋白|LDL、脂肪沉积 水分平衡 盐（钠）和水分潴留 增加生长激素 增加皮质醇、性激素结合球蛋白 胃肠道 减少肠道蠕动 增加胆汁中的胆固醇 黑色素 增加红黑色素，减少真黑色素 癌症：支持激素敏感的乳腺癌 抑制体内雌激素的生成是治疗这些癌症的方法。 肺功能 通过支持肺泡来促进肺功能。 男性：防止生殖细胞凋亡
雌）	雌酮		卵巢	颗粒细胞、脂肪细胞	直接
雌）	雌三醇	E3	胎盘	合体滋养层	直接
孕）	孕酮		卵巢、肾上腺、胎盘（妊娠时）	卵巢的卵泡膜细胞	直接		支持妊娠 将子宫内膜|子宫内膜转化为分泌期 使子宫颈#子宫颈粘液|子宫颈粘液对精子有渗透性。抑制免疫系统|免疫反应，例如针对人类胚胎。降低子宫平滑肌收缩性 抑制哺乳 抑制分娩|分娩。支持胎儿产生肾上腺盐皮质激素和糖皮质激素。 其他：提高表皮生长因子-1水平 排卵期间提高核心体温 减少痉挛和放松平滑肌（扩张支气管和调节粘液） 炎症|抗炎 减少胆囊活动 规范血凝和血管张力、锌和铜水平、细胞（生物学）|细胞氧水平，以及使用脂肪储存作为能量。通过成骨细胞协助甲状腺功能和骨骼生长 骨骼、牙齿、牙龈|牙龈、关节、肌腱、韧带和皮肤的弹性 通过调节胶原蛋白促进愈合 神经功能和愈合通过调节髓鞘 抑制子宫内膜癌，通过调节雌激素的作用。
固醇	钙三醇（1,25-二羟维生素D3）		皮肤/肾脏近端小管		直接		维生素D3 增加胃肠道和肾脏对钙和磷的吸收 抑制甲状旁腺激素|PTH的释放
固醇	钙化醇（25-羟维生素D3）		皮肤/肾脏近端小管		直接		维生素D3
二十碳烷酸	前列腺素	PG	精囊
二十碳烷酸	白三烯	LT		白细胞
二十碳烷酸	前列环素	PGI2	内皮
二十碳烷酸	血栓烷	TXA2		血小板
肽类	促泌乳素释放激素	PRH	下丘脑				从垂体前叶释放泌乳素
肽类	促脂素	PRH	垂体前叶	促肾上腺皮质激素分泌细胞			脂解和类固醇生成， 刺激黑色素细胞产生黑色素
肽类	脑钠肽	BNP	心脏	心肌细胞			（程度略低于ANP）通过以下方式降低血压： 降低全身循环|全身血管阻力，减少血液水分、钠和血脂|脂肪
肽类	神经肽Y	NPY	胃				增加食物摄入量，减少体力活动
胺-组氨酸	组胺		胃	ECL 细胞			刺激胃酸分泌
	内皮素		胃	X 细胞			胃平滑肌收缩
肽类	胰多肽		胰腺	PP 细胞			自我调节胰腺分泌活动（内分泌和外分泌），它也影响肝脏糖原水平和胃肠道分泌。
肽类	肾素		肾脏	肾小球旁细胞			通过产生血管紧张素原的血管紧张素I激活肾素-血管紧张素系统
肽类	脑啡肽		肾脏	嗜铬细胞			调节疼痛

胰岛素

1869年，柏林的一名医科学生保罗·朗格汉斯在显微镜下研究胰腺的结构时，发现了一些以前未被注意到的组织团块散布在胰腺的大部分组织中。这些“细胞小堆”的功能，后来被称为朗格汉斯胰岛，当时还未知，但埃杜瓦尔·拉盖斯后来推测它们可能产生分泌物，在消化中发挥调节作用。保罗·朗格汉斯的儿子阿奇博尔德也帮助理解了这种调节作用。术语“胰岛素”源于拉丁语“insula”，意思是小岛/岛屿。

1889年，波兰裔德国医生奥斯卡·明可夫斯基与约瑟夫·冯·梅林合作，从一只健康的狗身上切除了胰腺，以测试其在消化中假定的作用。在狗的胰腺被切除后的几天里，明可夫斯基的动物饲养员注意到一群苍蝇在狗的尿液上觅食。在检测尿液时，他们发现狗的尿液中含有糖，首次确定了胰腺与糖尿病之间的关系。1901年，尤金·奥皮又迈出了重要一步，他明确地建立了朗格汉斯胰岛与糖尿病之间的联系：“糖尿病……是由朗格汉斯胰岛的破坏引起的，只有当这些器官部分或全部被破坏时才会发生。”在他之前，胰腺与糖尿病之间的联系是明确的，但胰岛的具体作用尚不清楚。在接下来的二十年里，人们进行了多次尝试，试图分离出胰岛产生的任何东西，作为潜在的治疗方法。1906年，乔治·路德维希·楚尔策用胰腺提取物部分成功地治疗了狗，但无法继续他的工作。1911年至1912年间，芝加哥大学的E.L.斯科特使用了水性胰腺提取物，并注意到“血糖尿略有减少”，但他无法说服他的主任相信他的工作价值，该工作被停止了。1915年，以色列·克莱纳在洛克菲勒大学展示了类似的效果，但他的工作因第一次世界大战而中断，他没有回到这项工作。

1921年春天，班廷前往多伦多，向J.J.R.麦克劳德解释了他的想法，麦克劳德是多伦多大学的生理学教授，他请麦克劳德允许他在实验室里测试这个想法。麦克劳德最初持怀疑态度，但最终同意让班廷在暑假期间他休假时使用他的实验室。他还为班廷提供了十只狗进行实验，以及两名医科学生查尔斯·贝斯特和克拉克·诺布尔作为实验室助手，然后他前往苏格兰。由于班廷只需要一名实验室助手，贝斯特和诺布尔掷硬币决定谁在暑假的上半年协助班廷。贝斯特赢得了抛硬币，并在班廷作为助手的第一班。抛硬币的失败可能对诺布尔来说是不幸的，因为班廷决定让贝斯特整个夏天都留下来，并且最终与抛硬币的获胜者分享了半年的诺贝尔奖金和大部分发现胰岛素的功劳。如果诺布尔赢得了抛硬币，他的职业生涯可能会走上不同的道路。

班廷的方法是在胰腺管周围绑扎一根结扎线；几周后检查时，胰腺消化细胞已经死亡并被免疫系统吸收，只剩下数千个胰岛。然后，他们从这些胰岛中分离出一种提取物，并将其命名为“胰岛素”（现在我们所知的胰岛素），并对狗进行了测试。然后，班廷和贝斯特通过给一只名为阿尔法的胰腺切除狗注射他们制备的粗提物，使它在整个夏天都保持存活。在实验动物中去除胰腺基本上模拟了糖尿病，导致血糖水平升高。阿尔法能够存活下来，是因为含有胰岛素的提取物能够降低她的血糖水平。1921 年秋季，班廷和贝斯特向返回多伦多的麦克劳德展示了他们的研究结果，但麦克劳德指出了实验设计的缺陷，并建议用更多狗和更好的设备重复实验。然后，他为班廷和贝斯特提供了更好的实验室，并开始从他的研究经费中支付班廷的薪水。几周后，第二轮实验也取得了成功；麦克劳德于 11 月在多伦多帮助他们私下发表了研究结果。然而，他们需要六周时间来提取胰岛素，这造成了相当大的延误。班廷建议他们尝试使用胎牛胰腺，这种胰腺尚未发育出消化腺；他松了一口气地发现这种方法很有效。随着供应问题的解决，下一个主要任务是提纯提取物。1921 年 12 月，麦克劳德邀请生物化学家詹姆斯·科利普帮助完成这项任务，在一个月内，该团队认为已经准备好在临床上进行测试。1922 年 1 月 11 日，14 岁的糖尿病患者莱昂纳德·汤普森在多伦多总医院奄奄一息，接受了第一针胰岛素注射。然而，提取物过于不纯，汤普森发生了严重的过敏反应，后续注射被取消。在接下来的 12 天里，科利普昼夜不停地改进牛胰腺提取物，并在 1 月 23 日注射了第二剂。这次注射完全成功，不仅没有明显的副作用，而且完全消除了糖尿病的糖尿症状。第一位接受治疗的美国患者是伊丽莎白·休斯·戈塞特，她是纽约州州长的女儿。美国第一位接受治疗的患者是未来的木刻艺术家詹姆斯·D·黑文斯；约翰·拉尔森·威廉姆斯博士从多伦多进口胰岛素到纽约州罗切斯特，为黑文斯治疗。死于糖尿病酮症酸中毒的儿童被安置在大病房里，一个病房里经常有 50 多名患者，大多数处于昏迷状态。悲伤的家人经常在场，等待着（直到那时，不可避免的）死亡。在医学史上最戏剧性的时刻之一，班廷、贝斯特和科利普挨个床铺，用新提纯的提取物给整个病房注射。当他们还没到达最后一名垂死的孩子时，前面几个孩子已经从昏迷中醒来，他们的家人欣喜若狂。班廷和贝斯特与科利普从未合作愉快，认为他是一个入侵者，科利普在不久后离开了项目。1922 年春天，贝斯特设法改进了他的技术，可以按需提取大量胰岛素，但制剂仍然不纯。药物公司礼来公司在 1921 年首次发表文章后不久就提供了帮助，他们在 4 月接受了礼来的提议。11 月，礼来公司取得了重大突破，能够生产大量高度精炼的胰岛素。此后不久，胰岛素上市销售。直到后来医学研究取得基因突破之前，纯化的动物来源胰岛素是糖尿病患者可获得的唯一类型。胰岛素的氨基酸结构在 20 世纪 50 年代被确定，第一个合成胰岛素是在 20 世纪 60 年代初由匹兹堡大学的帕纳约提斯·卡佐亚尼斯实验室和亚琛工业大学的赫尔穆特·赞实验室同时制成的。^[16]

第一个基因工程合成“人”胰岛素于 1977 年在赫伯特·博耶尔的实验室中用大肠杆菌生产。与博耶尔创办的基因泰克公司合作，礼来公司于 1982 年开始销售第一个商业化的生物合成人胰岛素，品牌名为 Humulin。目前全世界使用的绝大多数胰岛素都是生物合成重组“人”胰岛素或其类似物。

胰岛素是调节体内碳水化合物和脂肪代谢的关键激素。胰岛素会导致肝脏、肌肉和脂肪组织的细胞从血液中吸收葡萄糖，将其储存在肝脏和肌肉中以糖原的形式。胰岛素通过抑制胰高血糖素的释放来阻止脂肪作为能量来源的使用。当胰岛素不存在时，葡萄糖不会被身体细胞吸收，身体开始使用脂肪作为能量来源或糖异生；例如，通过将脂质从脂肪组织转移到肝脏以作为能量来源进行动员。由于它的水平是中枢代谢控制机制，因此它的状态也被用作其他身体系统的控制信号（例如身体细胞对氨基酸的吸收）。此外，它在全身还有其他一些合成代谢作用。当胰岛素水平的控制失败时，就会导致糖尿病。因此，胰岛素在临床上用于治疗某些类型的糖尿病。1 型糖尿病患者依赖外部胰岛素（最常见的是皮下注射）才能生存，因为这种激素不再在体内产生。2 型糖尿病患者通常对胰岛素有抵抗力，由于这种抵抗力，他们可能会患有“相对”的胰岛素缺乏症。一些 2 型糖尿病患者最终可能需要胰岛素，如果其他药物不能有效地控制血糖水平，尽管这种情况不太常见。胰岛素还会影响其他身体功能，例如血管顺应性和认知能力。一旦胰岛素进入人脑，它就会增强学习和记忆，并特别有利于语言记忆。通过鼻内胰岛素给药增强脑胰岛素信号传导也会增强对食物摄入的急性体温调节和血糖调节反应，这表明中枢神经胰岛素有助于控制人类的全身能量稳态。胰岛素是一种由 51 个氨基酸组成的肽类激素，分子量为 5808 道尔顿。它产生于胰腺的胰岛。这个名字来源于拉丁语 insula，意思是“岛”。胰岛素的结构在不同物种的动物之间略有不同。来自动物来源的胰岛素在人类的“强度”（在碳水化合物代谢控制作用方面）有所不同，因为存在这些差异。猪胰岛素与人胰岛素特别接近。^[17]

胰高血糖素

Image:Glucagon.png|thumb|right|Glucagon ball and stick model, with the carboxyl terminus above and the amino terminus below 胰高血糖素是一种由胰腺分泌的激素，可以提高血糖水平。它的作用与降低血糖水平的胰岛素相反。当血糖（葡萄糖）水平过低时，胰腺就会释放胰高血糖素。胰高血糖素会导致肝脏将储存的糖原转化为葡萄糖，然后释放到血液中。胰高血糖素还会刺激胰岛素的释放，使葡萄糖能够被胰岛素依赖的组织吸收和利用。因此，胰高血糖素和胰岛素是一个反馈系统的组成部分，该系统使血糖水平保持稳定。胰高血糖素属于几个其他相关激素家族。^[18]

胰高血糖素是一种由 29 个氨基酸组成的多肽。它在人类中的主要结构是：NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH。该多肽的分子量为 3485 道尔顿。胰高血糖素是一种肽类（非类固醇）激素。

生产

这种激素是在胰岛的α细胞（α-细胞）中合成和分泌的，这些细胞位于胰腺的内分泌部分。在啮齿动物中，α细胞位于胰岛的外缘。人胰岛的结构远不如啮齿动物的结构那么集中，α细胞分布在整个胰岛中。

调节机制

胰高血糖素分泌增加是由以下原因引起的

血浆葡萄糖降低（间接）

儿茶酚胺增加 - 去甲肾上腺素和肾上腺素

血浆氨基酸增加（为了防止在食用全蛋白餐时发生低血糖）交感神经系统

乙酰胆碱

胆囊收缩素

胰高血糖素分泌减少（抑制）是由以下原因引起的

生长抑素

胰岛素

游离脂肪酸和酮酸进入血液增加

尿素生成增加

胰高血糖素的作用机制和功能

胰高血糖素有助于维持血液中葡萄糖的水平。葡萄糖以糖原的形式储存在肝脏中，糖原是一种由葡萄糖分子组成的淀粉状聚合物链。肝细胞具有胰高血糖素受体。当胰高血糖素与胰高血糖素受体结合时，肝细胞将糖原聚合物转化为单个葡萄糖分子，并将其释放到血液中，这个过程被称为糖原分解。随着这些储存的消耗，胰高血糖素会鼓励肝脏通过糖异生合成额外的葡萄糖。胰高血糖素会关闭肝脏中的糖酵解，导致糖酵解中间体被转移到糖异生。胰高血糖素还会通过脂肪分解调节葡萄糖生成的速率。

胰高血糖素结合到位于质膜上的胰高血糖素受体，一种G蛋白偶联受体。受体构象变化激活G蛋白，一种具有α、β和γ亚基的异三聚体蛋白。当G蛋白与受体相互作用时，它会发生构象变化，导致与α亚基结合的GDP分子被GTP分子取代。这种取代导致α亚基从β和γ亚基中释放出来。α亚基特异性激活级联反应中的下一个酶，腺苷酸环化酶。腺苷酸环化酶制造环状腺苷一磷酸（环状AMP或cAMP），它激活蛋白激酶A（cAMP依赖性蛋白激酶）。这个酶反过来激活磷酸化酶激酶，它反过来磷酸化糖原磷酸化酶，转化为活性形式，称为磷酸化酶A。磷酸化酶A是负责从糖原聚合物中释放葡萄糖-1-磷酸的酶。

糖皮质激素 (GC)

糖皮质激素 (GC) 是一类类固醇激素，它们与糖皮质激素受体 (GR) 结合，该受体几乎存在于所有脊椎动物细胞中。糖皮质激素 (葡萄糖 + 皮质 + 类固醇) 的名称来源于它们在调节葡萄糖代谢中的作用、它们在肾上腺皮质中的合成以及它们的类固醇结构（见右侧结构）。GC是免疫系统中反馈机制的一部分，该机制可以降低免疫活性（炎症）。因此，它们在医学上用于治疗由免疫系统过度活跃引起的疾病，例如过敏、哮喘、自身免疫性疾病和败血症。GC 具有许多不同的（多效性）作用，包括潜在的副作用，因此很少在柜台出售。

已经创造出多种合成糖皮质激素，有些合成糖皮质激素比皮质醇的效力要高得多，用于治疗用途。它们在药代动力学（吸收因子、半衰期、分布容积、清除率）和药效学（例如矿物质皮质激素活性的能力：钠 (Na+) 和水的保留；另请参阅：肾生理学）方面有所不同。由于它们很容易渗透肠道，因此主要通过口服（通过口服）给予，但也通过其他方法给予，例如局部涂抹在皮肤上。它们超过 90% 结合不同的血浆蛋白，但结合特异性不同。内源性糖皮质激素和一些合成皮质类固醇对蛋白质转皮质激素（也称为 CBG，皮质类固醇结合球蛋白）具有高亲和力，而所有这些都与白蛋白结合。在肝脏中，它们通过与硫酸盐或葡萄糖醛酸结合而迅速代谢，并从尿液中分泌。糖皮质激素的效力、作用持续时间和矿物质皮质激素效力的重叠性各不相同。皮质醇（氢化可的松）是糖皮质激素效力的比较标准。氢化可的松是皮质醇的药物制剂的名称。数据指的是口服剂量，除非另有说明。口服效力可能低于非肠道效力，因为可能没有从肠道吸收大量的药物（在某些情况下高达 50%）。氟氢可的松、DOCA（脱氧皮质酮乙酸酯）和醛固酮，从定义上来说，不认为是糖皮质激素，尽管它们可能具有微弱的糖皮质激素效力，并且包含在本表中以提供关于矿物质皮质激素效力的视角。

单胺和单胺神经递质

从芳香族氨基酸（如苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）通过芳香族氨基酸脱羧酶的作用而衍生来的单胺。

单胺神经递质是神经递质和神经调节剂，它们包含一个与芳香环通过一个双碳链 (-CH₂-CH₂-) 连接的氨基。所有单胺都源自芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和甲状腺激素，通过芳香族氨基酸脱羧酶的作用。

示例

   * Histamine
   * Catecholamines:
         o Dopamine (DA)
         o Norepinephrine (NE) (noradrenaline, NA)
         o Epinephrine (Epi) (adrenaline)
   * Tryptamines:
         o Serotonin (5-HT)
         o Melatonin
   * Trace amines:
         o β-Phenylethylamine (PEA, β-PEA)
         o Tyramine
         o Tryptamine
         o Octopamine
         o 3-iodothyronamine
         o Thyronamines, a new group of compounds derived from thyroid hormones

肾上腺素或肾上腺素

肾上腺素对器官的生理反应

器官	效果
心脏	增加心率
肺	增加呼吸频率
几乎所有组织	血管收缩或血管扩张
肝脏	刺激糖原分解
N/A，全身性	触发脂肪分解
N/A，全身性	肌肉收缩

肾上腺素（也称为肾上腺素）是一种激素和神经递质。它可以增加心率，收缩血管，扩张气道，并参与交感神经系统的战斗或逃跑反应。从化学角度来说，肾上腺素是一种儿茶酚胺，是一种仅由肾上腺从苯丙氨酸和酪氨酸等氨基酸中产生的单胺。

肾上腺素一词源于拉丁语词根 ad- 和 renes，字面意思是“在肾脏上”，指的是肾上腺在肾脏上的解剖位置。希腊语词根 epi 和 nephros 具有相似的含义，并产生了“肾上腺素”。在医学术语中，肾上腺素一词通常缩写为 epi。肾上腺素在肾上腺髓质中合成，在一个酶促途径中，该途径将氨基酸酪氨酸转化为一系列中间体，最终转化为肾上腺素。酪氨酸首先被氧化为 L-多巴，L-多巴随后被脱羧以生成多巴胺。氧化会产生去甲肾上腺素，去甲肾上腺素被甲基化生成肾上腺素。

肾上腺素是通过肾上腺髓质细胞（称为嗜铬细胞）的肾上腺素能神经元和细胞的胞质中苯乙醇胺 N-甲基转移酶 (PNMT) 对去甲肾上腺素的初级远端胺进行甲基化而合成的。PNMT 仅存在于肾上腺髓质细胞的细胞的胞质中。PNMT 使用 S-腺苷甲硫氨酸 (SAMe) 作为辅因子将甲基捐赠给去甲肾上腺素，产生肾上腺素。肾上腺素的生物合成涉及一系列酶促反应。

为了使去甲肾上腺素被胞质中的 PNMT 作用，它必须首先从嗜铬细胞的颗粒中运出。这可以通过儿茶酚胺-H+ 交换器 VMAT1 发生。VMAT1 还负责将新合成的肾上腺素从胞质中转运回嗜铬细胞颗粒中，以备释放。

在肝细胞中，肾上腺素与 β-肾上腺素受体结合，该受体发生构象变化并帮助 Gs（一种 G 蛋白）将 GDP 交换为 GTP。这种三聚体 G 蛋白会解离成 Gs alpha 和 Gs beta/gamma 亚基。Gs alpha 与腺苷酸环化酶结合，从而将 ATP 转换为环状 AMP。环状 AMP 与蛋白激酶 A 的调节亚基结合：蛋白激酶 A 磷酸化磷酸化酶激酶。同时，Gs beta/gamma 与钙通道结合并允许钙离子进入细胞质。钙离子与钙调蛋白结合，钙调蛋白存在于所有真核细胞中，然后钙调蛋白与磷酸化酶激酶结合并完成其激活。磷酸化酶激酶磷酸化糖原磷酸化酶，糖原磷酸化酶随后磷酸化糖原，将其转化为葡萄糖-6-磷酸。 图片：Catecholamines biosynthesis.svg|thumb|centre|450px|肾上腺素的生物合成涉及一系列酶促反应。

调节

作为一种激素，肾上腺素作用于几乎所有身体组织。它的作用因组织类型和组织中肾上腺素受体的表达而异。例如，肾上腺素会导致气道平滑肌松弛，但会导致衬里大多数小动脉的平滑肌收缩。

肾上腺素通过与多种肾上腺素受体结合发挥作用。肾上腺素是所有肾上腺素受体的非选择性激动剂，包括 α1、α2、β1、β2 和 β3 受体。肾上腺素与这些受体的结合会引发许多代谢变化。与 α-肾上腺素受体的结合会抑制胰腺的胰岛素分泌，刺激肝脏和肌肉的糖原分解，以及刺激肌肉的糖酵解。β-肾上腺素受体结合会引发胰腺的胰高血糖素分泌，增加垂体释放的促肾上腺皮质激素 (ACTH)，以及增加脂肪组织的脂肪分解。这些作用共同导致血液中葡萄糖和脂肪酸升高，为全身细胞内的能量产生提供底物。

除了这些代谢变化之外，肾上腺素还会导致所有器官系统的广泛变化。

肾上腺素释放的主要生理触发因素集中在压力上，例如身体威胁、兴奋、噪音、强光和高环境温度。所有这些刺激都在中枢神经系统中处理。

促肾上腺皮质激素 (ACTH) 和交感神经系统通过增强酪氨酸羟化酶和多巴胺-β-羟化酶（参与儿茶酚胺合成的两种关键酶）的活性来刺激肾上腺素前体的合成。ACTH 还会刺激肾上腺皮质释放皮质醇，皮质醇会增加嗜铬细胞中 PNMT 的表达，增强肾上腺素合成。这通常是为了应对压力而发生的。交感神经系统通过作用于肾上腺髓质的腹腔神经来刺激肾上腺素的释放。这些神经的节前交感纤维释放的乙酰胆碱作用于烟碱型乙酰胆碱受体，导致细胞去极化和通过电压门控钙通道的钙流入。钙触发嗜铬细胞颗粒的外排，从而释放肾上腺素（和去甲肾上腺素）进入血液。

肾上腺素（与去甲肾上腺素一样）确实会对自身在突触前 α-2 肾上腺素受体上的合成产生负反馈，从而抑制自身合成。肾上腺素水平异常升高可能发生在多种情况下，例如偷偷服用肾上腺素、嗜铬细胞瘤和其他交感神经节肿瘤。

它的作用通过再摄取到神经末梢，一些微量稀释，以及单胺氧化酶和儿茶酚-O-甲基转移酶的代谢而终止。

皮质醇

皮质醇（氢化可的松）是一种由肾上腺分泌的类固醇激素，也称为糖皮质激素。它在应激和血液中糖皮质激素水平低的情况下被释放。它的主要功能是通过糖异生作用增加血糖水平；抑制免疫系统；并帮助脂肪、蛋白质和碳水化合物的代谢。它还会减少骨骼形成。在怀孕期间，第 30-32 周之间皮质醇的产量增加，会引发胎儿肺表面活性剂的产生，从而促进肺部的成熟。各种合成形式的皮质醇被用于治疗各种不同的疾病。

皮质醇在体内的主要功能是

   * increasing blood sugar through gluconeogenesis
   * suppressing the immune system
   * aiding in fat, protein, and carbohydrate metabolism

它通过“静音”白细胞来抑制免疫系统

另一个功能是减少骨骼形成。皮质醇用于治疗艾迪生病、炎症和风湿性疾病以及过敏。在一些国家，低效力的氢化可的松可以非处方购买，用于治疗皮疹、湿疹等皮肤问题。

皮质醇阻止体内导致炎症的物质释放。它刺激糖异生作用（蛋白质和脂肪分解以提供可以转化为肝脏中的葡萄糖的代谢物），并激活抗应激和抗炎通路。

皮质醇合成

皮质醇由胆固醇合成。合成发生在肾上腺皮质的束状带。（皮质醇的名字来自皮质。）虽然肾上腺皮质也产生醛固酮（在球状带）和一些性激素（在网状带），但皮质醇是其主要分泌物。肾上腺髓质位于皮质下方，主要分泌儿茶酚胺肾上腺素（肾上腺素）和去甲肾上腺素（去甲肾上腺素），这些物质在交感神经刺激下被分泌。

肾上腺皮质醇的合成是由垂体前叶的促肾上腺皮质激素（ACTH）刺激的；ACTH 的产生反过来又由下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 刺激。ACTH 通过调节 STAR（类固醇生成急性调节）蛋白，增加线粒体内膜中胆固醇的浓度。它还刺激皮质醇合成的主要限速步骤，在这个步骤中，胆固醇被转化为孕烯醇酮，并由细胞色素 P450SCC（侧链裂解酶）催化。

代谢

皮质醇由 11-β 羟基类固醇脱氢酶系统 (11-β HSD) 代谢，该系统由两种酶组成：11-β HSD1 和 11-β HSD2。

   * 11-beta HSD1 utilizes the cofactor NADPH to convert biologically-inert cortisone to biologically-active cortisol
   * 11-beta HSD2 utilizes the cofactor NAD+ to convert cortisol to cortisone

总的来说，净效应是 11-β HSD1 可以在特定组织中增加生物活性皮质醇的局部浓度；11-β HSD2 可以降低生物活性皮质醇的局部浓度。

皮质醇也被代谢为 5-α 四氢皮质醇 (5-α THF) 和 5-β 四氢皮质醇 (5-β THF)，分别以 5-α 还原酶和 5-β 还原酶为限速因子。5-β 还原酶也是皮质酮转化为四氢皮质酮 (THE) 的限速因子。

11-β HSD1 的改变被认为在肥胖症、高血压和胰岛素抵抗（被称为代谢综合征）的发病机制中起作用。

11-β HSD2 的改变与原发性高血压有关，并且已知会导致表观矿皮质激素过量综合征 (SAME)。

瘦素

瘦素（希腊语 leptos 意为薄）是一种 16 kDa 的蛋白质激素，在调节能量摄入和能量消耗（包括食欲和代谢）中起着关键作用。它是最重要的脂肪来源激素之一。Ob(Lep) 基因（Ob 代表肥胖，Lep 代表瘦素）位于人类第 7 号染色体上。

瘦素与六种类型的受体（Ob-Ra–Ob-Rf 或 LepRa-LepRf）相互作用，而这些受体又由单个基因 LEPR 编码。^[21] Ob-Rb 是唯一可以经由 JAK-STAT 信号通路^[22] 在细胞内发出信号的受体亚型，并且存在于下丘脑核中。

尚不清楚瘦素是否能穿过血脑屏障进入受体神经元，因为血脑屏障在正中隆起区域被削弱，靠近弓状核的 NPY 神经元所在的位置。人们普遍认为瘦素可能在脉络丛进入大脑，那里有某种形式的瘦素受体分子的强烈表达，它可以充当运输机制。

一旦瘦素与 Ob-Rb 受体结合，它就会激活 stat3，stat3 被磷酸化并转移到细胞核，据推测，它会影响基因表达的变化。对基因表达的主要影响之一是下调内源性大麻素的表达，内源性大麻素负责增加食欲。瘦素激活了其他细胞内通路，但对其在该系统中的功能知之甚少。响应瘦素，受体神经元已被证明会重塑自身，改变其上发射的突触的数量和类型。人们认识到，瘦素的作用比以前假设的更加分散。除了其远距离内分泌作用（从脂肪组织到大脑），瘦素还充当旁分泌介质。^[23]

功能

瘦素作用于大脑下丘脑中的受体，在那里它通过以下方式抑制食欲：

(1) 抵消神经肽 Y（一种由肠道和下丘脑细胞分泌的强效摄食刺激剂）的作用；

(2) 抵消大麻素酰胺（另一种强效摄食刺激剂，与大麻的主要活性成分 THC 结合到相同的受体上）的作用；以及

(3) 促进 α-MSH 的合成，α-MSH 是一种食欲抑制剂。这种抑制作用是长期的，与胆囊收缩素 (CCK) 对摄食的快速抑制以及 PYY3-36 介导的饭后饥饿的缓慢抑制形成对比。瘦素（或其受体）的缺乏会导致不受控制的食物摄入和由此产生的肥胖。多项研究表明，禁食或遵循极低热量饮食 (VLCD) 会降低瘦素水平。^[24] 可能是瘦素在短期内是能量平衡的指标。该系统对饥饿比对过度进食更敏感；当食物摄入量减少时，瘦素水平的变化比增加时更大。^[25] 可能是由于能量平衡的急性变化而导致的瘦素动态与食欲相关，最终与食物摄入量相关。虽然这是一个新的假设，但已经有一些数据支持它。^[26][27]

关于褪黑素在夜间对瘦素的调节存在一些争议。一个研究小组表明，褪黑素水平升高会导致瘦素下调。^[28] 然而，在 2004 年，巴西研究人员发现，褪黑素在存在胰岛素的情况下会增加瘦素水平，因此在睡眠期间会减少食欲。^[29]

用瘦素单独或与胰岛素联合治疗的 1 型糖尿病小鼠比用胰岛素单独治疗的 1 型糖尿病小鼠表现更好（血糖波动较小；胆固醇水平降低；小鼠形成的体脂更少），这为糖尿病的新治疗方法提供了可能性。^[30]

肥胖信号

迄今为止，只有瘦素和胰岛素已知充当肥胖信号。一般来说，

• 瘦素在与脂肪组织^[31] 成正比的水平上循环。
• 它以与其血浆浓度^[31] 成正比的水平进入中枢神经系统 (CNS)。
• 它的受体存在于参与调节能量摄入和消耗的大脑神经元中。
• 它通过作用于中基底部下丘脑^[31] 中的受体来控制食物摄入和能量消耗。

与淀粉样多肽的相互作用

联合使用两种已知在体重控制中起作用的神经激素，即淀粉样多肽（由胰腺中的 β 细胞产生）和瘦素（由脂肪细胞产生），会导致瘦素抵抗性肥胖动物模型发生持续的、特定于脂肪的体重减轻。^[32]

饱腹感

瘦素与弓状核中的神经肽Y（NPY）神经元结合，以降低这些神经元的活性。瘦素向大脑发出信号，表明身体已经吃饱，产生饱腹感。极少数人类拥有瘦素基因的纯合突变，导致对食物的持续渴望，导致严重肥胖。这种疾病可以通过施用重组人瘦素得到一定程度的成功治疗。 然而，使用重组人瘦素作为治疗人类肥胖的治疗剂的大规模临床试验结果并不确定，因为只有给予最高剂量外源性瘦素的最肥胖受试者产生了统计学上的显著体重减轻。结论是，由于瘦素的循环半衰期短、效力低、溶解性差，需要大剂量和频繁剂量才能提供适度益处。此外，这些注射导致一些参与者因注射部位皮肤炎症反应而退出研究。这些问题中的一些可以通过一种称为 Fc-瘦素的瘦素形式得到缓解，这种形式将免疫球蛋白 γ 链的 Fc 片段作为 N 端融合伴侣，并在其后面加上瘦素。这种 Fc-瘦素融合体经实验验证具有高度溶解性，生物学效力更高，血清半衰期更长。因此，这种 Fc-瘦素已成功地被证明可以治疗瘦素缺乏和正常小鼠的肥胖，尽管尚未对人体进行研究。这使得 Fc-瘦素成为经过更广泛测试后人类肥胖的潜在治疗方法。 循环瘦素水平向大脑提供有关能量储存的信息，以便它能够调节食欲和新陈代谢。瘦素通过抑制含有神经肽Y（NPY）和阿古提相关肽（AgRP）的神经元的活性以及增加表达黑色素细胞刺激素|α-黑色素细胞刺激素（α-MSH）的神经元的活性来发挥作用。NPY 神经元是调节食欲的关键因素；小剂量的 NPY 注射到实验动物的大脑中会刺激进食，而选择性破坏小鼠的 NPY 神经元会导致它们出现厌食（症状）|厌食。相反，α-MSH 是饱腹感的重要介质，大脑中α-MSH 结合受体基因的差异与人类肥胖相关。

循环系统

小鼠实验表明，瘦素/瘦素受体在免疫系统中调节 T 细胞活性中的作用。它调节对动脉粥样硬化的免疫反应，动脉粥样硬化是肥胖患者的易患因素。

瘦素通过增加血管内皮生长因子（VEGF）水平促进血管生成。

在一些流行病学研究中，高瘦素血症被认为是一种危险因素。然而，最近一些动物实验表明，通过输注或腺病毒基因转染产生的全身性高瘦素血症会降低大鼠的血压。

肺表面活性物质活性

在胎儿肺中，瘦素是在中等拉伸下由形成性肺泡上皮（内胚层）分泌的 PTHrP 作用诱导的肺泡间质成纤维细胞（“脂成纤维细胞”）中产生的。来自间充质的瘦素反过来作用于肺泡 II 型肺泡细胞中携带的瘦素受体上的上皮细胞，并诱导表面活性物质表达，这是这些 II 型肺泡细胞的主要功能之一。

生殖

在小鼠中，瘦素也是雄性和雌性生育所必需的。瘦素对人类的影响较小。在人类等哺乳动物中，女性的排卵周期与能量平衡（取决于女性是减轻体重还是增加体重而为正或负）和能量流量（消耗和消耗的能量多少）的联系远大于能量状态（脂肪水平）。当能量平衡高度负面（意味着女性正在挨饿）或能量流量非常高（意味着女性正在进行极端运动，但仍然摄入足够的卡路里）时，卵巢周期会停止，女性会停止月经。只有当女性的体脂百分比较低时，能量状态才会影响月经。一些研究表明，瘦素水平超出理想范围会对 IVF 期间的卵子质量和结果产生负面影响。

在正常情况下，身体的脂肪细胞负责持续产生和释放瘦素。它也可以由胎盘产生。 怀孕期间瘦素水平升高，分娩（分娩）后下降。瘦素也表达在胎儿膜和子宫组织中。瘦素会抑制子宫收缩。

还有证据表明瘦素在妊娠剧吐（严重的晨吐）、多囊卵巢综合征 中发挥作用，2007 年的一项研究表明，下丘脑瘦素与骨骼生长有关。

对骨骼的影响

2000 年，来自脂肪组织的激素瘦素可以调节骨量的发现首次引起人们的关注。 现在已经明确，瘦素可以通过大脑的直接信号传导影响骨代谢，尽管瘦素作用于减少松质骨，但相反，它会增加皮质骨。已经提出了许多关于皮质-松质二分法的理论，包括最近提出的理论，认为肥胖期间瘦素增加可能代表一种扩大骨骼尺寸并因此扩大骨骼抵抗力以应对体重增加的机制。

骨代谢直接受大脑控制，因此骨组织中存在神经纤维。 在骨骼中发现了许多大脑信号分子（神经肽和神经递质），包括肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺、降钙素基因相关肽、血管活性肠肽和神经肽Y。 这些证据支持大脑和骨骼之间的直接信号系统，越来越多的证据表明这些分子直接参与骨代谢的调节。瘦素一旦从脂肪组织中释放出来，就可以穿过血脑屏障并与大脑中的受体结合，在那里通过交感神经系统作用以调节骨代谢。 也有可能，除了通过大脑发挥作用外，瘦素还可以直接作用于骨骼中的细胞以调节骨代谢。实际上，瘦素可能在多个层面上向骨骼发出信号，局部和全身的检查和平衡会影响最终结果。因此，瘦素在治疗骨病方面的临床应用仍有待确定，但正在进行的研究可能最终会提供刺激骨形成的急需治疗方法。