下列何者為人體中血液濃度最高的糖皮質激素(glucocorticoid hormone)?
詳細解析
本題觀念
糖皮質激素(glucocorticoid)是由腎上腺皮質束狀帶(zona fasciculata)分泌的類固醇荷爾蒙,主要調控醣類、蛋白質與脂質代謝,並具有免疫調節與抗發炎等多重生理功能。在人體中,cortisol(皮質醇)是血液濃度最高且生理活性最強的糖皮質激素,正常血漿濃度於晨間高峰約為 14-20 μg/dL,具有明顯的晝夜節律變化。辨別各腎上腺皮質荷爾蒙的類別歸屬與血液濃度差異,是內分泌學的基本考核重點。
選項分析
A:Aldosterone(醛固酮)屬於礦物皮質激素(mineralocorticoid),並非糖皮質激素。Aldosterone 由腎上腺皮質球狀帶(zona glomerulosa)分泌,主要功能為調節腎小管對鈉離子的再吸收與鉀離子的排泄,進而調控體液容積與血壓,在荷爾蒙分類上與糖皮質激素完全不同。
B:Cortisone(皮質素)雖然在結構上屬於糖皮質激素,但它是 cortisol 的非活性氧化態。在體內,cortisone 需要經由 11β-羥類固醇脫氫酶第一型(11β-HSD1)還原為 cortisol 才具有生物活性。血漿中 cortisone 的濃度約為 1-2 μg/dL,遠低於 cortisol 的 10-20 μg/dL,因此並非血液濃度最高的糖皮質激素。
C:Cortisol(皮質醇)是人體血液中濃度最高的糖皮質激素,由腎上腺皮質束狀帶分泌。正常血漿 cortisol 於晨間高峰約 14-20 μg/dL,在血液中約 70% 與皮質類固醇結合球蛋白(CBG,又稱 transcortin)結合運輸。Cortisol 具有調節血糖、抑制免疫反應與影響蛋白質及脂質代謝等廣泛生理功能,是內分泌系統中最具代表性的糖皮質激素。
D:DHEA(脫氫表雄固酮,dehydroepiandrosterone)屬於腎上腺雄性激素(adrenal androgen),並非糖皮質激素。DHEA 由腎上腺皮質網狀帶(zona reticularis)分泌,為雄性激素與雌性激素的前驅物質,不具有糖皮質激素的代謝調控活性。
答案解析
本題答案為 C。四個選項涵蓋腎上腺皮質三大類荷爾蒙:aldosterone 屬礦物皮質激素、DHEA 屬腎上腺雄性激素,兩者在分類上即非糖皮質激素。Cortisone 雖屬糖皮質激素但為非活性形式,血漿濃度僅約 cortisol 的十分之一。Cortisol 是人體中血液濃度最高且活性最強的糖皮質激素,為正確答案。
核心知識點
腎上腺皮質由外而內分為三層,各層分泌不同類別的類固醇荷爾蒙:球狀帶分泌礦物皮質激素(以 aldosterone 為代表),束狀帶分泌糖皮質激素(以 cortisol 為代表),網狀帶分泌腎上腺雄性激素(以 DHEA 為代表)。Cortisol 與 cortisone 的互轉由 11β-HSD 酵素系統調控,第一型將 cortisone 還原為活性 cortisol,第二型則將 cortisol 氧化為非活性 cortisone,此機制在腎臟中具有保護礦物皮質激素受體的功能。
參考資料
- Colorado State University: Glucocorticoids. https://vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/adrenal/gluco.html
- Plasma, salivary and urinary cortisol levels following physiological and stress doses of hydrocortisone. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4280712/
- Simultaneous Determination of Cortisol and Cortisone from Human Serum by LC-MS/MS. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3963115/
- Pharmacokinetics of Corticosteroids - Holland-Frei Cancer Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK13300/