六、生理作用
(一)对腺垂体激素的调节作用
CRH的主要生理作用是促进腺垂体ACTH的释放。下丘脑合成CRH的小神经细胞通过轴突将CRH释放入正中隆起的垂体门脉血液,CRH随垂体门脉血流到达腺垂体,促进腺垂体ACTH的合成和释放。ACTH进入外周血液循环后,进一步促进肾上腺糖皮质激素的合成和释放。ACTH的前体为POMC,腺垂体的POMC除加工生成ACTH外,还形成β-LPH和N端肽,少量β-LPH继续分解为γ-LPH和β-EP。CRH除了促进ACTH的释放,还促进POMC mRNA表达及其他POMC来源的肽类释放。另外,CRH还抑制腺垂体生长激素的释放。CRH还可以间接通过β-EP抑制促性腺激素(GnRH)的释放,从而抑制腺垂体黄体生成素(LH)的释放。
(二)对应激行为的调节作用
HPA轴中作为“应激反应引爆激素”,CRH起着十分重要的作用,这一观点是1955年Guillemin、Saffran及Shally所提出。中枢注射CRH可以诱发类似应激时的行为反应,包括失眠、摄食减少、体重降低、性欲降低等。脑室或下丘脑注射CRH通过抑制副交感神经活动降低胃动力、减少胃酸分泌。CRH对摄食的影响是通过下丘脑室旁核的CCK和单胺类等递质所介导的。神经性厌食症患者CRH分泌过量,脑脊液中CRH水平也升高,并常伴有抑郁症状。CRH对性功能的影响可能与下丘脑的腹内侧核和弓状核以及中脑的中央灰质有关,而且可能是间接通过阿片肽系统抑制促性腺激素来实现的。近年来,研究较多的是CRH与应激导致的抑郁症和恐惧症的关系。动物实验发现,脑室注射CRH可以减少动物对新环境的探究行为,但增加理毛(grooming)和刻蚀(freezing)行为。抑郁症患者通常脑脊液CRH水平升高,由于患者下丘脑分泌过量的CRH,血液ACTH和皮质醇水平显著升高,而静脉注射CRH对血液ACTH水平几乎无影响。
(三)对免疫功能的调节作用
应激导致免疫力低下的现象早为人们所熟知,但原因并不十分清楚。淋巴细胞存在CRH及其mRNA,由淋巴细胞释放的CRH可以通过旁分泌的途径影响其他免疫细胞的功能。CRH可以促进白细胞POMC来源的肽类(包括免疫抑制肽)的释放。
中枢神经注射CRH可以降低外周自然杀伤(NK)细胞的杀伤活性,此作用可被CRH拮抗剂α螺旋CRH(9~41)所阻断,外周注射CRH无此作用。同样,脑室注射CRH抗血清可以翻转电击足底应激导致的NK细胞活性降低,神经节阻断剂松达氯铵(chlorisondamine)也可以阻断CRH的这一作用。由CRH导致的NK细胞活性降低持续时间短于CRH导致的糖皮质激素的升高,因此,中枢注射CRH导致的NK细胞活性降低不是通过糖皮质激素实现的。
神经系统和免疫系统具有相互调节作用,不仅神经系统通过CRH等激素影响免疫系统的功能,免疫系统也通过细胞因子影响下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的活动。例如,IL-1α和IL-1β均有促进CRH合成和释放的作用,从而使垂体ACTH的释放增加,使应激反应轴激活。
CRH还具有镇痛和抗炎症作用,其作用机制有2种。一是通过激活HPA轴使内源性阿片肽的释放增加,二是通过直接改变感觉神经的传入冲动产生镇痛作用。另外,CRH还可直接与白细胞和血管内皮细胞相互作用,使渗出减少。
(四)对心血管的调节作用
应激时除了引起HPA轴的激活,同时还伴随心血管的相应反应。早期研究发现,静脉大剂量注射CRH可以导致血管扩张和血压降低,并认为是由CRH促进β-内啡肽释放所介导的。体外试验发现,CRH通过增加心肌细胞的Ca2+内流,产生对心肌的正性变力作用。中枢给予CRH产生的心血管反应与外周相反,它通过激活交感神经和抑制副交感神经系统而升高血压、加快心率和增加血液中儿茶酚胺的浓度。此外,CRH还有抑制减压反射作用。这样使得在应激反应中,血压和心率同时增加,血液葡萄糖、糖原水平升高,与此同时,耗氧量增加。
(五)在妊娠中的作用
下丘脑合成的CRH主要释放入垂体门脉血液,调节腺垂体ACTH的合成和释放,很少进入外周循环。正常情况下,外周循环的CRH水平很低,只有用极为灵敏的放射免疫测定的方法才能检测到。但妊娠中、晚期母体外周血液的CRH水平呈指数升高,于分娩时达到高峰,最高时可以达到4~5μg/L水平,一般需稀释血浆后才可以测定。现在已经明确,妊娠期母体血浆CRH主要来源于胎盘的合体滋养层细胞,子宫肌存在CRH受体,妊娠期CRH除了可以扩张胎盘血管,还通过加强和促进前列腺素、催产素和雌激素的作用,启动分娩。