人类松果体是从第三脑室上丘脑区的室管膜细胞衍变而来的腺体，属于室周分泌器官家族中的一员。在低等动物（鱼类和两栖类）体内的松果体能直接接受光，产生电活动，故又被称为“第三只眼睛”。哺乳类动物的松果体不能直接感受光，但可通过眼睛接受光周期的调节。人的松果体随年龄增长有日趋钙化的倾向，因此20世纪50年代以前人们认为松果体是一个无功能的退化器官，以后10年间的一些事实使松果体又成为人们关注的一个研究领域。这些事实包括：①松果体的生理活动受环境光周期的影响；②松果体内含有一些物质如褪黑素（melatonin，MEL）等有内分泌作用；③啮齿类动物依赖光周期的生殖功能是与松果体功能相联系的；④松果体维持其激素的生物合成和内分泌活动要求有交感神经支配。20世纪60年代中期，有关松果体的研究迅速增加，其研究结果进一步证明了松果体与很多生理系统有广泛的联系。MEL是来源于松果体的主要激素，现认为松果体是一个神经内分泌器官，主要接受交感神经传来的冲动，然后转换成MEL的分泌活动，通过MEL调节很多内分泌和非内分泌组织器官的功能及影响其代谢活动。

人松果体是位于胼胝体后部与中脑上丘之间的一个小腺体，通过一条细柄与第三脑室相连。松果体的体积约1.4cm ³（7mm×5mm×4mm），重量在100～150mg，形状因像松果而得名。松果体被软脑膜包裹，是一个实体腺，腺体内被结缔组织分隔成叶状，结缔组织中有丰富的血液供应，松果体的血流量很大，在机体内仅次于肾脏，其血液供应和交感神经的节后纤维支配来源于邻近的脉络丛血管。松果体细胞是松果体内的主要细胞。在HE染色标本中，细胞为圆形或不规则形；核大，圆形、不规则形或分叶状，着色浅，核仁明显；胞质呈弱嗜碱性，含有少量脂滴。在镀银染色标本中，松果体细胞形状不规则，有长短不一的突起，突起末端膨大，常止于血管周围。电镜下，细胞质内有粗面内质网、高尔基复合体和小圆形分泌颗粒，颗粒内含有褪黑激素。松果体还有一种细胞是胶质细胞，形态上类似星状细胞。

松果体主要合成MEL、5-羟色胺。在松果体，还有一些神经肽如血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）、精氨酸升压素（arginine vasopressin，AVP）、SRIF、神经肽Y、促甲状腺素释放素（thyrotropin releasing hormone，TRH）等和乙酰胆碱。神经肽的存在可能提示松果体除了接受交感神经支配外，还接受从中枢神经系统来的神经调节，这些神经肽和胺是作为神经递质起作用的。

MEL是一种吲哚化合物，分子量为232.3，1958年由美国皮肤学家Auron Lerner等从牛松果体中首先分离出来，它能使两栖类黑色素细胞内的色素浓集，故命名为褪黑素。MEL在松果体细胞内由色氨酸开始合成，先经羟化和脱羧基生成5-羟色胺，再转移乙酰基和甲基，最后生成MEL。MEL大部分在夜间合成，主要因为转乙酰基的5-羟色胺-N-乙酰转移酶（N-acetyltransferase，NAT）的活性夜间升高，这是受来源于视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）的内源性节律所控制。视交叉上核的信息经颈上交感神经节的节后纤维传递到松果体细胞，其神经递质主要是去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），通过β肾上腺能受体作用在松果体细胞上，由胞内的cAMP系统调节NAT的转录和翻译，从而影响MEL的合成。MEL的合成实质是对节后神经元释放NA的反应，所以松果体也被认为是一种神经内分泌换能器，将神经冲动转变为激素输出。环境的光照-黑暗周期的变化经眼睛的视网膜下丘脑束投射到下丘脑的视交叉上核，这样光照-黑暗周期的信息使SCN内源节律同步到24小时，因此松果体通过一个多突触的神经通路与外界环境相联系。在光周期中，松果体内的NA、NAT和MEL均表现出夜间升高、白天降低明显的昼夜节律，所以MEL是一个黑夜的激素。MEL的分泌与黑夜的长短有关，夜间越长，分泌周期越长。

正常人血液中的MEL主要来源于松果体。循环中MEL和松果体内的浓度是平行的，松果体切除以后血液中几乎测不到MEL，表明循环中的MEL主要来源于松果体。循环中的MEL大部分与清蛋白结合，半衰期为10～40分钟。

由于MEL是亲脂性的，所以MEL不但能进入血管内，而且可以到其他体液中，如脑脊液、唾液（浓度为血液中的1/3），卵泡液（浓度为血液的3倍）、精液、羊水、眼前房液中也有MEL。除精液外，这些体液中的MEL水平与血液中的MEL水平相关，有相似的昼夜节律。

动物切除松果体或交感神经，可大大降低循环中MEL的浓度，并加速青春发育；反之，在短日照环境或给予外源MEL，则延迟其性发育，提示松果体分泌的MEL与青春发育有关。在人类也有相似的事实，支持这种关系的存在，例如松果体瘤常引起青春发育异常，异常的性质与年龄和肿瘤性质有关。松果体细胞瘤可分泌过量MEL或改变MEL节律，则引起青春发育延期，如果是畸胎瘤等非实质性肿瘤则破坏腺体，MEL分泌减少，减弱MEL抗性腺的功能，导致青春发育前儿童性早熟。3～5岁正常儿童血浆中MEL水平最高，然后MEL直线下降，在青春期达到成人水平。当青春发育延迟患者成功治疗后，可观察到患者MEL水平迅速下降；性早熟患者MEL水平低下，这些事实均支持松果体和性腺功能的相反关系。循环中MEL幅度下降对青春发育有启动作用，并反映下丘脑-垂体-性腺轴中枢神经成熟的程度。松果体增生患者引起血中低促性腺激素性功能减退，MEL水平升高和GnRH缺乏。MEL水平下降时，GnRH水平可以回升。

1.松果体瘤常伴随青春发育异常　其影响决定于发病的年龄和肿瘤的性质。如果是松果体细胞瘤，MEL分泌增加，引起青春发育迟缓或性功能减退；如果是畸胎瘤，由于松果体细胞被破坏，MEL分泌减少，在青春期前儿童出现性早熟。

2.松果体增生常伴有性功能减退

3.婴儿猝死综合征（sudden infant death syndrome，SIDS）婴儿可能由于交感神经系统发育异常，松果体不发育，使得MEL分泌减少，并失去昼夜节律，导致致命的5-羟色胺、孕酮（黄体酮）和儿茶酚胺化学失衡，最终引起儿茶酚胺和胞内Ca ²⁺异常升高，而产生神经毒性和心肌毒性。

4.下丘脑-垂体功能紊乱中的MEL

（1）垂体瘤：多数报道中，有功能和无功能、治疗与未治疗的垂体瘤患者有正常的MEL节律。少数报道有MEL消失或夜间MEL减少，可能由于巨大垂体瘤向周围浸润中断了下丘脑与脊髓联系。

（2）空泡蝶鞍综合征有正常节律的MEL。

（3）下丘脑-垂体-肾上腺轴的功能可能与MEL无关。当MEL节律消失时，有正常的ACTH-皮质醇节律；缺少ACTH或使用地塞米松时，均不改变MEL节律；先天性肾上腺皮质增生症仍有MEL节律。

5.精神病　据报道，各种季节性的功能紊乱和各种抑郁症与MEL的昼夜和季节节律有关。大部分抑郁症患者有夜间MEL减少，抗抑郁药中单氨氧化酶抑制剂可增加MEL前体5-羟色胺和N-乙酰-5-羟色胺。

睡眠时相延期的失眠、盲人睡眠不好、时差、改变工作等情况下，每天使用2～5mg剂量的MEL，有可能调整好睡眠。

在激素依赖的肿瘤中，MEL有抑制肿瘤的作用。例如人乳腺癌细胞系MCF-7在大鼠的动物模型，MEL 10 ^-7mol/L有抗增生作用。其机制可能有以下几方面：①通过抑制雌激素（estrogen，E）受体基因转录和抗E的有丝分裂作用。②加强免疫功能，可兴奋自然杀伤细胞；抗应激激素的免疫抑制作用，此作用可能通过阿片肽。③维持细胞内氧化还原状态。④作为自由基清除剂起作用。

有报道MEL单独（300ng/d）或MEL和炔诺酮（NEL 0.15μg/d）合用明显抑制卵巢功能，降低黄体生成素（LH）水平，抑制排卵。其机制可能包括下丘脑-垂体-卵巢轴的机制，抑制黄体生成素（LH）合成和释放，可能对卵巢也有直接作用。

垂体（pituitary gland）是人体内分泌系统主要的神经内分泌腺体。垂体在大体上可分为两大部分，即腺垂体（垂体前叶）和神经垂体（垂体后叶），它们在结构上和功能上各有不同，在胚胎的发生上也不同。腺垂体来自胚胎口凹顶部的上皮囊，而神经垂体则为脑底部的神经组织向下延伸形成的（图1-2）。

胚胎发育至第3周，口凹顶的外胚层上皮向背侧下陷，形成一囊状突起，称拉特克囊（Rathke pouch）。稍后，间脑的底部神经外胚层向腹侧突出，形成一漏斗状突起，称神经垂体芽。拉特克囊和神经垂体芽逐渐增长并相互接近。至第2个月末，拉特克囊的根部退化消失，其远端长大并与神经垂体芽相贴。之后，囊的前壁迅速增大，形成垂体前叶。从垂体前叶向上长出一结节状突起并包绕漏斗柄，形成垂体的结节部。囊的后壁生长缓慢，形成垂体的中间部。囊腔大部消失，只残留一小的裂隙。神经垂体芽的远端膨大，形成神经垂体；其起始部变细，形成漏斗柄。腺垂体中分化出多种腺细胞，神经垂体主要由神经纤维和神经胶质细胞构成。

在Rathke囊的前壁细胞先形成细胞索，索间有丰富的血管，约在胚胎10周，即可辨认出垂体的特异性细胞，先是生长激素细胞，以后又出现促性腺细胞，以后其他类型细胞陆续分化出来。在约4个月时，原始的腺上皮细胞开始分化，细胞分化是对称但不均等的，一般嗜碱细胞多分布在前中线部，而少在后外侧部，而嗜酸细胞则相反多分布在后外侧部，而中线部较少。

在4个月时，神经垂体分化出特殊的神经胶质细胞—— “垂体细胞”。神经垂体由神经纤维组成，它们由下丘脑垂体束和灰结节垂体束等组成，后叶本身不产生激素，其中激素来自下丘脑中的神经核团，如视上核、室旁核及灰结节中的神经细胞，这种神经细胞不仅具有神经细胞的作用，同时又具有内分泌的作用，它们分泌出的激素经轴索传送到神经垂体，就储存于此供Herring小体备用，这个现象在妊娠4个月的胎儿中即可看到。

在胚胎发生上，有研究表明脊索的颅端可诱导神经垂体的发生，而神经垂体和脑壁可诱导腺垂体的发生和分化。

人的垂体可分成两部分，包括：①腺垂体：它来自外胚层的口咽部向上的突出，即Rathke囊；②神经垂体：它来自前脑底部的神经外胚层。腺垂体约占垂体的80%，它由三部分组成：①远端部（前叶）；②中间部（中叶）；③管状部（漏斗部或近端部）。其中，远端部最大，在腺垂体中功能最重要；中间部在人类中为发育不良的原始结构，无明显内分泌上的意义，它在前叶和后叶中间，由少数囊腔组成，囊腔被覆立方上皮，盆内充满胶质；管状部是远端部沿垂体柄向上延伸的部分，它由数层嫌色细胞组成，偶也间杂少数嗜酸细胞和（或）嗜碱细胞。虽然用免疫组化染色可显示出细胞和激素成分，主要是卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）和黄体生成素（luteinizing hormone，LH），但这部分在腺垂体分泌的激素来说不占主要作用。

在腺垂体之外，还有两处含有腺垂体细胞，分别是神经垂体、咽垂体。在神经垂体有嗜碱细胞聚集则称为“嗜碱细胞浸润”，它在青春期前很少见，但在成人中50%以上都有，这些细胞PAS（+），但比腺垂体中的体积小，分泌颗粒也少，有时它们深入神经垂体中，嗜碱细胞浸润不伴有任何内分泌失调，免疫组化染色显示这些细胞内含促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH），其功能不明。咽垂体的体积常小于4mm直径，埋在蝶骨中，它由成堆的分化不好的嫌色细胞组成，偶见嗜酸细胞和嗜碱细胞。与神经垂体不同，咽垂体有丰富的神经支配但无门脉血供应，即流经咽垂体的血不含下丘脑的调节激素。虽然用免疫组化染色可示出咽垂体细胞中的垂体激素，在垂体全切除或垂体功能低下时，它可代替垂体的某些功能，但尚无直接证据说明咽垂体在内分泌上起主要作用。

神经垂体由三部分组成，即中间突、漏斗柄、漏斗突。中间突是灰结节向前下方呈漏斗状延伸的部分；漏斗柄是漏斗部的主干；而漏斗突是在最下方膨大的部分，中间叶紧贴在它前面，再前方有一裂隙，这在人类中已消失，漏斗突则成为神经垂体，它与前叶紧贴在一起，后叶在组织结构上含神经纤维、神经末梢和胶质细胞（垂体细胞）。神经内分泌颗粒含有血管升压素、催产素和神经垂体激素运载蛋白。后叶中神经供应丰富，有视上核垂体束和灰结节垂体束，视上核垂体束起自视上核和室旁核，它们位于下丘脑的前部。灰结节垂体束则起自下丘脑的中部和后部，这两束都通过垂体柄到后叶。后叶本身不合成激素，它含的激素都来自下丘脑中的神经节细胞。在苏木精-伊红染色（HE染色）中可见到神经垂体有深染的点状、串珠状结构，传统上称这些点状膨大部分为赫林体（Herring body），在电镜下则是密集的分泌颗粒。有些神经内分泌的轴索呈不规则阶段性扩大，借此来储存备用神经内分泌颗粒。在轴索的末梢膨大部有许多小空泡，末梢与毛细胞血管紧密接触。当垂体柄受损伤或下丘脑有病变时，则神经垂体萎缩，影响视上核垂体束和灰结节垂体束的完整，其下丘脑中的神经细胞也发生变性和萎缩。

正常腺垂体的细胞学：以前习惯上把腺垂体中的细胞分为3型：①嗜酸细胞；②嗜碱细胞；③嫌色细胞。这种分型是根据腺垂体中细胞胞质中染色的性质来分的，不说明细胞的性质，故这些分类已经过时。目前，已知腺垂体中至少有5种不同的细胞：①生长激素细胞；②催乳素细胞；③促肾上腺皮质激素细胞；④促甲状腺激素细胞；⑤促性腺激素细胞。

现已知，腺垂体激素的合成与分泌受下丘脑神经分泌细胞合成的特异促垂体激素调节；而下丘脑的神经分泌细胞的功能又受很多神经递质和神经肽的控制，以保证下丘脑对腺垂体功能的精细调节，使之很好地适应环境的变化。神经递质和神经肽通过典型或非典型的突触连接，对下丘脑神经分泌细胞进行神经性或神经体液性的调节，最后转变成神经分泌细胞的体液性反应，即分泌神经激素。这些神经激素通过垂体门脉血管把信息输送到腺垂体。中枢神经系统的神经递质和神经肽等信使物质，按其作用性质和部位分成三类：①神经递质：是指在突触内引起突触后严格的局部区域产生短暂反应的活性物质；②神经调质：是调节神经递质作用的活性物质，神经调质并不像神经递质那样直接作用于突触后的局部并通过改变特异的离子通道来调节膜的兴奋性，而仅仅是调节神经递质偶联反应的突触后作用，或在非突触部位影响神经细胞的兴奋性，从而改变神经递质的作用；③神经激素：是神经分泌细胞合成和分泌的神经肽，它并不与合成的神经元有突触接触，而是进入血循环作用于远处的靶器官。随着研究的深入，已使经典的神经递质、神经调质及神经激素之间的差别大大缩小，它们都是传递信息的活性物质，同一种活性物质又可以有多种作用，其作用不同主要决定于受体部位及所担负的作用。例如下丘脑的促甲状腺素释放素（thyrotropin releasing hormone，TRH）细胞分泌的TRH可以作为神经激素，通过垂体门脉血管到达腺垂体调节激素的分泌；此外，TRH细胞还有侧支分布到中枢神经系统的其他部位形成突触，分泌的TRH起神经递质作用。不同信使物质还可以在同一神经元中共存，并可以共同释放。这种共存的信使一般是一种生物胺和一种神经肽在一起，也有两种神经肽共存的情况，它们的共同释放可起协同或补充作用。因此，神经递质、神经调质和神经激素之间有所交叉，一般生物胺和氨基酸多作为神经递质起作用，而神经肽则多起神经调质和神经激素的作用。

神经递质对腺垂体激素的调节主要通过影响下丘脑的促垂体激素的分泌，从而作用于腺垂体。一部分神经递质也可以到达腺垂体，直接调节激素分泌。神经递质对腺垂体的调节不论是间接作用还是直接作用，它们在下丘脑水平和垂体水平的调节都受多因素影响，依赖于当时的激素状态和周围的代谢环境，所以神经递质对腺垂体激素的调节作用很复杂，某种激素的分泌状态是多种因素综合作用的结果。另外，研究神经递质对腺垂体激素的调节主要采用神经递质的激动剂和拮抗剂进行，这些药物因子的特异性不是很严格，而且在作用时间长短和不同剂量下可能有不同的作用，故不同学者提供的资料不完全一致。

CA对腺垂体的激素分泌有广泛的作用，对下丘脑-垂体-肾上腺轴（hypothalamus-pituitary-adrenal axis，HRA）的作用日益受到人们的重视。当内源性CA功能被激动或在血-脑屏障内使用α肾上腺能激动剂甲氧胺时，均可引起ACTH分泌；但在人类外周血循环中的CA（α和β肾上腺能）激动剂对ACTH的调节没有重要的生理意义。CA在生长激素（GH）分泌调节中起重要作用，α ₂肾上腺能的活动通过刺激GH释放激素（GRH）和抑制生长抑素（SRIF）的释放促使GH分泌，常用α ₂肾上腺能激动剂是可乐定；α ₁和β肾上腺能通路则通过刺激SRIF的分泌抑制GH释放。中枢神经系统肾上腺能通路对促性腺激素的作用是在下丘脑中突发促性腺激素释放激素（GnRH）的释放中起允许作用，并维持LH的基础脉冲分泌。去甲肾上腺素（NA）对TSH分泌有促进作用。多巴胺（DA）则主要作用于PRL的分泌调节。下丘脑的T1-DA神经元释放DA经垂体门脉血管到达腺垂体，对催乳素（PRL）的分泌有一个持续的张力性的抑制作用。麦角类衍生物（如溴隐亭）是DA的激动剂，对PRL分泌有较强的抑制作用。DA也参与GH分泌的调节，DA可直接或间接兴奋GH分泌，升高正常人GH水平，但抑制肢端肥大症患者血中GH水平，后者可能通过刺激下丘脑SRIF的释放。DA对促性腺激素的脉冲性和时相性分泌也有抑制作用，这可能是高PRL血症时生殖功能受损的机制之一。DA还抑制TSH的基础水平和对TRH的反应。

众多研究证明，中枢神经的5-HT神经通路调节HPA轴功能，但对于作用部位、功能意义以及作用的特异性，不同学者的结果不完全一致。5-HT受体激动剂和5-HT前体都可引起ACTH和皮质醇释放，增加两者在血中的浓度。5-HT的这些作用可能通过对下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin releasing hormone，CRH）神经元的直接作用，HPA分泌的周期节律的调节也与5-HT有关。5-HT对GH、PRL分泌也有影响，口服或静脉给予5-HT的前体色氨酸，可引起GH中度释放；5-HT对应激或婴儿哺乳时所引起的PRL分泌有促进作用，这些作用可能通过催乳素释放激素如血管活性肠肽（VIP）、组异亮肽等介导。

ACh能神经通路传递可增强HPA轴活动的信息，ACh这种作用是通过刺激CRH释放实现的，给予阿托品可抑制ACTH对手术及麻醉等应激的反应。在GH分泌的调节中，胆碱能神经传导起重要作用，毒蕈碱激动剂刺激基础GH分泌，毒蕈碱拮抗剂则可消除胰岛素低血糖以外很多GH促分泌剂引起的血浆GH升高。胆碱能递质对GH分泌的调节作用，要通过下丘脑SRIF的释放来调节。

组胺通过下丘脑的促肾上腺皮质素释放素（CRH）和血管升压素（vasopressin，VP）刺激HPA轴的功能；组胺还参与HPA昼夜节律的调节；组胺对精氨酸兴奋的GH分泌及GnRH诱导的LH分泌有加强作用。

GABA作为一种抑制性神经递质，对HPA轴功能有抑制作用。使用GABA激动剂可抑制基础及胰岛素低血糖诱导的ACTH及有关多肽的分泌，降低皮质醇水平。在GH调节上，GABA能兴奋GH的基础分泌，但对精氨酸和低血糖兴奋的GH分泌则起抑制作用。GABA对促性腺激素的作用则主要是抑制GnRH引起的LH释放。GABA对PRL的分泌有直接抑制的作用，当外周给予GABA时，则引起血浆PRL暂时性升高，随后是一个持续PRL水平下降的双向反应。现在认为，GABA对PRL开始的兴奋时相是通过中枢的GABA受体，持续的抑制相则是由于垂体的GABA受体的激活。

下丘脑除了分泌已知的促垂体激素以外，还分泌很多神经肽，它们起明显的神经内分泌作用。这些神经肽在下丘脑核团中可与促垂体激素共存，一起从下丘脑神经末梢释放到垂体门脉血管中，直接作用于腺垂体，起一种神经激素的作用。另外一些神经肽可作为一种神经递质、神经调质或旁分泌、自分泌因子，调节腺垂体功能，但它们在调节腺垂体功能中的生理意义尚不十分清楚。内源性阿片肽（endogenous opioid speptide，EOP）在调节腺垂体功能中有较多作用，如EOP通过释放GRH和抑制SRIF兴奋GH分泌；EOP抑制结节漏斗多巴胺（tubero-infundibular dopaminergic，TIDA）从而兴奋PRL分泌；EOP还减弱肾上腺能递质对GnRH的兴奋性影响，从而抑制GnRH的释放；并能提高下丘脑神经元对性激素的敏感性从而加强性激素的负反馈作用；EOP对HPA轴的影响主要是对ACTH分泌有张力性的抑制作用，纳洛酮可增加ACTH和皮质醇的分泌。VIP作为催乳素释放激素，对PRL分泌有生理调节作用；此外，在一定条件下VIP也能促使ACTH和GH分泌。在一些实验条件下，P物质也刺激PRL分泌，抑制CRH和ACTH的释放。脑室给予神经降压肽，可通过增加SRIF从而减少GH和PRL的分泌；外周注射却可增加大鼠GH和PRL分泌，但给人静脉注射对GH、PRL、LH及TSH分泌均无影响。