HPA轴

下视丘-垂体-肾上腺轴 (HPA或HTPA轴)，也被叫做 边缘系统-下视丘-垂体-肾上腺轴（LHPA轴），是一个直接作用和反馈互动的复杂集合，包括 下视丘（脑内的一个中空漏斗状区域）,脑垂体（下视丘下部的一个豌豆状结构），以及肾上腺（肾脏上部的一个小圆椎状器官）。这三者之间的互动构成了HPA轴。HPA轴是神经内分泌系统的重要部分，参与控制应激的反应，并调节许多身体活动，如消化，免疫系统，心情和情绪，性行为，以及能量贮存和消耗。从最原始的有机体到人类，许多物种，都有HPA轴。它是一个协调腺体，激素和部分中脑（特别是参与介导一般适应综合征 (GAS)的中脑区域）相互作用的机制。解剖结构HPA轴主要包括以下三个部分：促肾上腺皮质激素和抗利尿激素从一些特殊神经元的末端释放出来。这些神经元位于下视丘正中隆起，可以进行神经内分泌活动。这些多肽激素通过血液，经由垂体束中的门脉系统运输到垂体前叶。在垂体前叶，促肾上腺皮质激素和抗利尿激素协同作用，刺激促皮质激素细胞释放储存促肾上腺皮质激素。促肾上腺皮质激素通过血液到达肾上腺的皮质区域，促进肾上腺迅速合成皮质激素，如：利用胆固醇合成皮质醇。皮质醇是一种主要的应激激素，可以作用于身体的多种组织器官，包括大脑。当作用于大脑时，皮质醇可以结合盐皮质激素受体和糖皮质激素受体这两种受体。这两种受体存在于许多不同种类的神经元中。例如：糖皮质激素的一个重要靶组织就是脑中的海马核团，而海马区正是HPA轴的一个主要的调控中心。抗利尿激素可以看作是一种“保水激素”，同时又被称作“血管升压素”。当身体缺水时，抗利尿激素释放，并作用于肾脏产生保存水分的效果。抗利尿激素也是一种潜在的血管收缩药物。HPA轴的重要功能在于它的反馈调节通路：下视丘释放CRH受到多种因素影响，包括紧张刺激——指神经冲动对于下丘脑的作用、血液中皮质醇含量和昼夜节律。对于健康人来说，睡醒后皮质醇水平迅速升高，在30-45分钟内就可以达到血浓度峰值。然后，在一天中皮质醇含量逐渐下降，在接近傍晚时又再次升高。到了晚上，皮质醇含量又再度下降，大约在午夜时到达最低值。研究发现，不正常的皮质醇周期性波动与各种疾病有一定联系，比如：慢性疲劳综合征（chronic fatigue syndrome） (MacHale, 1998)，失眠（insomnia） (Backhaus, 2004)和倦怠（burnout） (Pruessner, 1999).从解剖结构上看，大脑的杏仁核、海马等核团与下视丘存在物理上的联系，这种连接使得大脑核团可以刺激HPA轴。感受器发出的神经冲动经传入神经到达杏仁核侧面区域，经过处理与其他信息一并汇总到大脑皮层，中枢系统可以将诸如恐惧等冲动投射到大脑的不同区域。在下视丘，恐惧的神经冲动既可以激活交感神经系统，又可以调节下视丘-垂体-肾上腺轴。机体受到紧张刺激后，皮质醇合成增加，这种激素水平的升高可以造成一种准备状态，身体的一些“警戒”反应，如免疫应答，会暂时减弱，使得机体随时应对潜在的危险。糖皮质激素有许多重要的作用，例如调节紧张程度；但是过量的糖皮质激素可能造成一定程度的伤害。下视丘萎缩会使人或动物处于一种极度紧张、焦虑的状态，一般认为这种现象就是由于长时间高水平的糖皮质激素刺激导致的。下视丘的缺陷减弱了机体正确应对紧张刺激的能力HPA轴与神经学及心理学所涉及的情绪紊乱（mood disorders）和官能性疾病都有一定关系，比如焦虑症(anxiety disorder), 躁郁症(bipolar disorder), 失眠(insomnia), 创伤后心理压力紧张综合征(post-traumatic stress disorder), 注意力不足过动症(ADHD), 抑郁症(major depressive disorder), 倦怠(burnout), 慢性疲劳综合征(chronic fatigue syndrome),纤维肌痛(fibromyalgia), 过敏性肠综合征（irritable bowel syndrome），和酗酒（alcoholism）。 抗抑郁药（Antidepressants）就是主要针对HPA轴，调节其功能的药物，这也是治疗许多疾病的常规、常用药物。通过实验，科学家已经深入研究了多种不同的紧张刺激，以及在不同环境下他们对于HPA轴的影响。 紧张源可以有许多不同的类型——在以大鼠为对象的实验中，经常用到两种紧张刺激：社群性紧张和物理性紧张。通过不同的通路机制，这两种紧张源都能够激活HPA轴的功能。 许多单胺类神经递质在对HPA轴的调控中起着重要的作用，特别是多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素。中药中的适应原药物（如人参、灵芝等）就可以通过调节HPA轴发挥作用。哺乳动物和其他脊椎动物也有HPA轴。例如：生物学家通过研究鱼类发现下层社会地位会引发慢性紧张，表现为缺乏攻击性行为，缺乏支配能力和长期受到处于统治地位的鱼的威胁。5-羟色胺（5HT）可能是调节紧张反应的激活性神经递质，5-羟色胺水平的升高可以提高细胞质中α-黑素细胞刺激素的浓度，使得皮肤变暗（这是鲑鱼群体的一种社会性信号）、激活HPA轴，同行抑制进攻性行为。在虹鳟鱼的饲料中加入氨基酸L-色氨酸（5-羟色胺的前体）使得鲑鱼的进攻性行为和对刺激的反应减弱。 但是，研究结果同时指出胞质中皮质醇的含量不受这种食源L-色氨酸的影响。HPA轴出现问题可能导致肾上腺危象，根据成因可分为第一级、第二级、第三级因素。