低温环境对神经内分泌功能的影响
机体内环境平衡稳定的过程是机体自主神经、内分泌、代谢和行为统一调控的结果。体温调节反映了该过程的综合调控作用。
当恒温动物暴露于低温环境时，自主神经的功能如呼吸和心血管活动功能首先发生变化。通过增加细胞产热以维持恒定体温，对冷刺激做出反应。细胞产热是在交感神经控制下激活细胞代谢完成的，进而增加垂体-甲状腺轴的功能，表现为血浆TSH和甲状腺素水平增高。这一系列反应是冷刺激增加下丘脑室旁核TRH的合成和释放引起的。冷应激的产热器官和组织是棕色脂肪（BAT）。BAT的产热又称兼性产热（facultative thermogenesis），受交感神经和甲状腺素的协同调控。
甲状腺功能减退动物不能维持恒定体温，不能适应冷环境。因为该动物BAT细胞线粒体非偶联蛋白（uncoupling protein，UCP）基因表达下降，冷应激时也不增加。去甲肾上腺素诱导UCP基因表达，刺激Ⅱ型甲状腺素5′-脱碘酶（5′-D-Ⅱ），产生足量T3以饱和细胞核中的甲状腺素受体。甲状腺素受体的最大占有量决定UCP急性冷暴露的最大反应量。5′-D-Ⅱ型酶对BAT产热起关键性作用和基础适应性作用。所以，交感神经通过外周和中枢机制参与BAT的产热调节。
在冷应激时，BAT产热机制还涉及促甲状腺轴和促肾上腺皮质轴之间的相互作用。给大鼠下丘脑室旁核注射CRH引起肩胛骨间BAT温度升高，冷刺激除增加血浆TSH水平外，还增加ACTH和皮质激素水平。这是由室旁核CRH分泌增加所致。糖皮质激素外周作用于交感神经节，可激活苯乙醇胺N-甲基转移酶（PNMT），增加儿茶酚胺的生物合成。
1.冷应激时下丘脑和自主神经的相互作用·下丘脑室旁核神经元含有丰富的TRH，对调控内分泌和自主神经功能起着重要作用。室旁核发出的神经纤维有投射到与自主神经调节相关的脑干细胞群。直接投射到背部迷走复合丛的节前神经元，与副交感传递相关，投射至脊髓和孤束核的与交感传递相关。
关于温度调节神经元恒温器位于下丘脑视前区和前区。目前认为温度调节整合作用发生在脑及脊髓的各个水平上，进行选择性激活或抑制，下丘脑则是温度整合的高级中枢。下丘脑的若干神经核在BAT产热中枢整合调节中起重要作用，如腹中核、室旁核、视前核。中枢神经系统本身也有温敏神经元，如大脑皮质、隔区、下丘脑、中脑、延髓和脊髓等。
BAT产热系自主神经产热反应，由交感神经调节，主要通过交感节后纤维释放的去甲肾上腺素作用于BAT细胞上的β和α1肾上腺素能受体，诱导增高代谢率和BAT的温度。BAT产热的中枢调控机制还知之甚少，但与压力感受器反射传入神经有关，与传入到孤束核的迷走神经有关。中缝苍白球区将皮肤感受的温度信息传递到丘脑和下丘脑，中缝苍白球区中的TRH神经元投射到孤束核，并受室旁核的控制。缝核的5-HT神经元控制室旁核，5-HT药物引起冷应激时的产热作用改变和神经内分泌作用。
尾缝核（caudal raphe nuclei）中的TRH神经元投射至脊髓，末梢与交感节后并列。当孤束核损伤时，影响去甲肾上腺素诱导的通过β受体介导的BAT产热作用。众所周知，冷暴露增强交感神经活动，增加产热，提高体温。室旁核施以谷氨酸可直接刺激BAT产热，通过交感作用调节体温。冷刺激可升高室旁核、尾缝核和背运动核的TRH mRNA水平，表明内分泌和自主神经在整合体温调节中的作用。
机体在冷应激反应中，体温的调节不仅通过交感神经的激活，而且有副交感神经的刺激。下丘脑神经元投射到脑的交感和副交感中枢，下丘脑腹部正中和侧面区的小细胞神经元与副交感神经通路有关。由室旁核投射到背部迷走神经复合丛的主要是催产素和升压素神经元与神经递质。还有少量的多巴胺、脑啡肽、CRH、TRH、生长抑素、AngⅡ和神经降压肽神经元的参与。由室旁核神经元投射的末梢分布在背内侧核和孤束核的各部分，这种结构影响迷走神经支配的内脏运动。
在恒温脊椎动物中，TRH作为神经激素将中枢体温调节结构与外周产热联系在一起。TRH是中枢神经递质、神经内分泌和自主神经温度调节作用功能联系的代表。TRH注射到大鼠下丘脑视前区可诱导产生高体温。TRH作为神经递质作用于中枢温度敏感神经元，进而调控垂体-甲状腺轴，以迅速和持续的代谢变化对低温刺激做出反应。下丘脑视前区是体温调节整和中枢，对低剂量TRH非常敏感，可增高体温，同时TRH还抑制冷敏感神经元的放电频率。
2.神经内分泌在冷诱导TRH或TSH分泌时的调节作用·Szabo和Frohman于1977年发现，用TRH抗体处理可阻断冷诱导的TSH的释放，强调了该神经内分泌激素在冷诱导代谢和产热作用的早期效应。急性冷暴露时，诱导TRH从正中隆起处释放，分泌高峰在冷暴露后的30～45分钟。冷暴露时TSH分泌作用出现很早。用生长抑素的抗体处理，促进冷诱导的TSH的分泌。TRH和生长抑素是参与体温调节的主要神经激素，各自分别独立地起着关键作用，通过激活TRH和抑制生长抑素神经元的活动进行产热和体温的调节。
儿茶酚胺在冷刺激诱导TSH反应中的作用仍有争议。多数研究表明，肾上腺素能拮抗剂可抑制冷诱导的TSH释放。解剖学上，在正中隆起的外层，单胺类神经末梢与垂体门静脉毛细血管附近的TRH神经末梢密切接触。因此，正中隆起是控制TRH释放的调节部位。冷应激时下丘脑去甲肾上腺素分泌增加，是生长抑素分泌减少之故，因为体外研究表明生长抑素可抑制下丘脑水平的去甲肾上腺素的释放。
5-HT参与冷刺激时TSH的反应。有的认为是抑制作用，有的认为是刺激作用，取决于作用部位。5-HT减弱冷刺激的TSH反应是由于抑制TRH分泌的缘故，而TSH水平升高又是由于抑制生长抑素分泌的结果。5-HT拮抗剂伊沙匹隆对冷刺激的TSH和TRH分泌有抑制作用。伊沙匹隆是突触前5-HTlA自身受体激动剂，它可抑制内源性5-HT的传递，又可被5-HT1A受体拮抗剂吲哚洛尔（Pindod）所拮抗。因此，5-HT刺激TSH对冷暴露的分泌作用涉及突触前5-HT受体，并已发现5-HT自身受体分布在正中隆起的TRH神经元。至于是否生长抑素神经元的激活和分泌介导5-HT对TSH的抑制作用，有待确定。
中脑缝际核在皮肤温度感受器的温度信息传递到下丘脑中起重要作用，并涉及5-HT通路，因为用5-HT抑制剂或损伤缝际核都会损害温度调节作用。
人们较早地注意到腹腔注射GABA或用GABA灌流下丘脑内侧基底部，即可消除冷刺激的TSH反应。此外，冷暴露可影响GABA能的传递，因为冷暴露降低了下丘脑对3 H-GABA的摄取作用。GABA拮抗剂不影响TSH的基础分泌，也不拮抗GABA对冷刺激TSH反应的抑制作用。
由于GABA不影响TRH的体外释放。生长抑素神经元可能是GABA作用于TSH基础分泌和冷刺激分泌的靶细胞，因为下丘脑室旁核的生长抑素神经元表达编码GABAa受体的mRNA。印防己毒素（Picrotoxin）是GABAa受体的拮抗剂，当外周使用时既可阻断TSH对冷刺激的反应，又可阻断冷刺激的生长抑素分泌抑制作用；当脑室注射时，引起TSH基础水平明显降低。从而提出生长抑素介导GABA对TSH基础和冷诱导分泌的控制作用。另有相反作用的报道，认为印防己毒素是促进而不是拮抗GABA抑制TSH对冷刺激的分泌作用。
冷暴露激活内源性GABA，因而抑制生长抑素的释放和增高TSH的分泌。外源性GABA也可通过自身受体对冷暴露产生GABA内源性抑制效应，在整体情况下GABA通过负反馈调节自身过度分泌。
吗啡和阿片肽降低因冷暴露诱导的TSH释放，而不影响TRH刺激的TSH分泌，提示阿片作用在下丘脑部位。应用免疫组织化学技术证明，下丘脑正中隆起处有TRH和脑啡肽的神经末梢。阿片可明显降低去极化诱导的TRH释放，但不改变灌流下丘脑基底部组织对TRH的自发性释放。纳洛酮加入培养基不影响钾离子诱导的TRH释放，但可反转阿片对钾离子诱导TRH释放的抑制作用，从而提出阿片可能作用于TRH神经末梢上的特异性受体。用吗啡灌流正中隆起组织，可消除冷刺激的TRH释放，与纳洛酮一起灌流则可阻断吗啡的作用。
在基础条件下雄性大鼠血浆TSH水平高于雌性。切除睾丸可降低血浆TSH水平，作用发生在垂体水平。有研究提出，在冷刺激时，雄激素影响生长抑素mRNA水平和TRH含量以及体外分泌。
最近的研究证明，当冷暴露后15分钟，未切除睾丸的动物血浆TSH水平尚未升高时，睾丸切除动物则较早地显示明显的TSH反应，表现出对冷刺激的敏感性。这种增加敏感性的机制尚不明确，很可能关系到基础代谢水平。例如，由于对30℃环境驯化的动物甲状腺功能降低时，TRH对冷刺激的反应性是升高的。睾丸切除则降低了甲状腺轴的基础活动，血浆TSH水平下降。
睾丸切除也降低下丘脑生长抑素mRNA，这种作用可以通过睾酮预处理而阻止。生长抑素mRNA水平不是必然与生长抑素肽水平相关的。当完整动物低温暴露15分钟下丘脑生长抑素mRNA水平增加时，生长抑素的分泌减少，而肽含量不变。当冷刺激伴随睾丸切除，下丘脑生长抑素肽含量下降，其作用是复杂的。总之，生长抑素神经元可能是性腺影响TSH基础分泌和冷诱导分泌的靶细胞，雄激素受体免疫活性位于下丘脑室周核的生长抑素神经元上。
自主神经和神经内分泌参与冷刺激时的体温调节。下丘脑TRH是联系温度调节过程中神经内分泌和自主神经的关键因子。在冷刺激时控制TRH分泌的神经递质有5-HT、儿茶酚胺、GABA等，它们又与温度调节过程中自主神经反应密切相关。所有这些递质特别是TRH执行双向性自主神经和神经内分泌的作用，协同产热作用。冷暴露期间下丘脑室旁核、尾缝际核和背运动核中TRH mRNA水平增加，后者结构属于自主神经，其交感和副交感末梢可能参与选择性BAT的产热作用。参与调节和值得考虑的其他神经递质有谷氨酸，它抑制冷刺激的TSH反应。它还刺激基础状态下的生长抑素分泌与合成。松果体腺也值得考虑，摘除松果体腺则消除冷诱导的TSH的反应。