激素是由内分泌腺和其他特化细胞产生的化学信使。在经典的内分泌信号传导中，它们被释放到血液中，并改变具有相应受体的靶细胞的活动。
身体正是通过这种方式来协调生长、代谢、应激反应、生殖、睡眠—觉醒节律、水分平衡和血糖调控。与神经信号相比，激素作用通常起效较慢，但持续时间往往更长。
激素在体内的作用
激素帮助身体将内部环境维持在可正常运作的范围内，并适应变化。根据激素种类和靶组织的不同，它们可能改变基因表达、葡萄糖摄取、心率、盐平衡，或另一种激素的释放。
关键概念是受体特异性。激素只有在具有匹配受体的细胞中，才会产生其典型作用，因此同一种激素在不同组织中可能产生不同效应。
需要掌握的主要内分泌腺
内分泌系统包括无导管腺体和能产生激素的组织。大多数学生在入门课程中需要了解的主要腺体和器官有：
- 下丘脑： 将神经系统与内分泌调控联系起来，并帮助调节垂体。
- 垂体： 释放与生长、生殖、水分平衡以及对其他多个内分泌腺调控有关的激素。
- 甲状腺： 帮助调节代谢活动和生长。
- 甲状旁腺： 帮助调节钙平衡。
- 肾上腺： 释放参与应激反应、盐平衡和代谢的激素。
- 胰腺： 其内分泌细胞帮助调节血糖，尤其通过胰岛素和胰高血糖素发挥作用。
- 卵巢和睾丸： 产生参与生殖及许多第二性征变化的性激素。
- 松果体： 释放褪黑素，有助于调节昼夜节律。
还有一些其他器官也会释放激素或类激素信号，但对于入门课程来说，这份列表已经涵盖了主要的内分泌腺。
激素的主要类型
激素通常按化学结构分组。这一点很重要，因为结构会影响激素如何储存、如何运输、受体位于哪里，以及其作用出现得有多快。
肽类和蛋白质类激素
这类激素包括胰岛素、胰高血糖素和生长激素等。它们通常是水溶性的，一般与细胞表面的受体结合，而不是直接穿过细胞膜。
类固醇激素
这类激素包括皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素和睾酮。它们来源于胆固醇，具有脂溶性，因此常常能够穿过细胞膜，并通过细胞内受体发挥作用。
胺类激素
这类激素来源于氨基酸。这个类别内部差异较大，因此很容易被过度简化。例如，肾上腺素通过细胞表面受体发挥作用，而甲状腺激素则与细胞内受体结合，其行为方式与大多数其他胺类激素不同。
激素示例：餐后胰岛素
假设一个人吃了一顿富含碳水化合物的饭。随着消化进行，血糖升高。这个变化就是信号。
作为回应，胰腺β细胞释放胰岛素。胰岛素促进有反应的组织摄取并储存葡萄糖，尤其是肌肉、脂肪和肝脏。
当血糖回到更接近正常范围时，强烈刺激胰岛素释放的因素就会减弱。这是一个经典的负反馈模式：系统的反应会减小最初的扰动。
这个系统也说明，激素并不是孤立发挥作用的信号，而是受调控系统的一部分。在两餐之间，当血糖倾向于下降时，胰腺α细胞分泌的胰高血糖素会帮助系统朝相反方向调节。
这一个例子同时体现了内分泌学中的几个核心概念：信号传导、靶细胞、体内稳态和反馈调节。
关于激素的常见误区
认为激素会同等影响每一个细胞
并不会。循环中的激素可以到达许多组织，但只有具有相关受体的靶细胞，才会按预期方式作出反应。
把垂体当作全部关键
垂体确实很重要，但它受到下丘脑以及其他腺体反馈信号的强烈调控。把它称为“主腺”只是一个简化说法，并不是完整机制。
认为激素越多功能就越好
激素系统在一定范围内运作效果最佳。过少和过多都可能引发问题，而且具体效应还取决于情境、时间以及受体反应。
忘记内分泌腺和外分泌腺的区别
内分泌腺将化学信使释放到血液中。外分泌腺则通过导管释放物质，例如汗腺或唾液腺。
激素在生物学和医学中何时重要
只要身体需要的是随时间进行的协调性调控，而不是瞬时的一对一细胞信号，激素就很重要。这包括青春期、月经周期、应激适应、甲状腺疾病、糖尿病、生长问题、脱水和睡眠调节。
这一概念在医学中也不断出现。实验室检测、内分泌疾病、生育治疗、糖尿病治疗以及关于代谢的讨论，都依赖于理解是哪种激素被释放、是什么触发了它，以及什么样的反馈应当限制它。
学习任何一种激素的简单方法
当你接触一种新的激素时，不要一开始就死记硬背一长串内容。先从四个问题入手：
- 是哪个腺体或组织释放它？
- 什么因素会触发它的释放？
- 哪些靶细胞会作出反应？
- 是什么反馈回路让这个信号增强或减弱？
这个框架会让这个主题更容易记住。你也可以自己尝试分析另一个反馈回路，例如甲状腺激素或皮质醇，按顺序梳理腺体、触发因素、靶点和反馈调节。如果你想要一个结构化的讲解，可以在 GPAI Solver 中探索一个类似的生物学案例。