糖皮质激素对肾上腺皮质的抑制作用研究进展

王晓月，韩子明，张芳敏，韩玫瑰，黄 倩

（新乡医学院第一附属医院儿科，河南 卫辉 453100）

糖皮质激素（glucocorticoid，GC）是肾上腺皮质合成的类固醇激素，其合成受下丘脑-垂体-肾上腺（hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA）轴的调节，对机体的代谢、炎症、免疫抑制、生长发育等过程起着重要作用［1］。GC临床广泛应用于治疗哮喘、克罗恩病、肾小球疾病和类风湿关节炎等慢性疾病［2］。长疗程和大剂量GC给药不仅可抑制下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin releasing hormone，CRH）和垂体分泌促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）［2-3］，还能直接抑制肾上腺合成和分泌皮质醇［4］，是导致继发性肾上腺皮质功能不全（secondary adrenal insufficiency，SAI）的主要原因之一。由于肾上腺皮质功能不全的临床症状不典型，轻者可表现为恶心、纳差、乏力等，严重者可因急性应激而突然出现严重酸中毒、电解质紊乱、休克等，危及患者的生命，因此，早期诊断肾上腺皮质功能不全至关重要。肾上腺皮质功能不全可通过ACTH激发试验而进行诊断，但ACTH激发试验实施较困难，容易诱发原发疾病（如心血管疾病和癫痫）的发作。有研究者认为，可通过测定患者血清皮质醇来预测肾上腺皮质功能不全的发生［5］。但目前国内外关于在使用GC治疗的过程中何时会出现肾上腺皮质功能不全的观点尚不统一。本文就GC诱导肾上腺皮质功能不全的发病机制以及通过早期测定血清皮质醇以预测肾上腺皮质功能不全发生时间的有关研究作一综述，以便为临床上早期发现应用GC治疗导致患者肾上腺皮质功能不全提供参考。

1 GC的生理和药理学作用

GC是HPA轴激活的产物，受昼夜节律和应激的影响，由肾上腺合成分泌，受ACTH和CRH的调节［5-6］。GC在维持机体内平衡和维持正常器官功能中起重要作用［1］。GC有重要的药理学作用，是增强内源性皮质醇抗炎和免疫抑制作用的重要药物［1-2］。由于其对免疫系统有较大的影响，自从人工合成可口服的GC之后，人工合成的GC被广泛用于治疗炎症性疾病和自身免疫性疾病［7-8］，丹麦研究者发现，每年约3%的患者全身应用GC治疗［9］。人工合成的GC按其药理学作用时间分为短效、中效、长效GC制剂，按应用途径分为口服、静脉或肌内注射、吸入和局部应用GC制剂。但GC治疗会产生不良反应，如医源性库欣综合征、骨质疏松、皮肤萎缩、糖尿病、高血压、腹部肥胖、痤疮、感染、生长迟缓以及高眼压等，大剂量和长期治疗的不良反应会更加严重［10］。GC治疗是SAI的最常见原因之一［3］。长期应用GC治疗不仅会诱导HPA轴抑制，还会对肾上腺本身产生强大的直接影响，使内源性皮质醇的合成和分泌减少［4］。因此，长时间接受GC治疗的患者会出现肾上腺皮质功能不全，并且对急性应激（如手术或炎症应激）的反应能力减弱，甚至可能发生肾上腺皮质危象。GC治疗的持续时间与肾上腺反应能力的降低以及其正常功能的恢复之间存在相关性［11］。

2 GC引起肾上腺皮质功能不全的机制

2.1 负反馈介导的HPA轴抑制

2.1.1 糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）和盐皮质激素受体（mineralocorticoid receptor，MR）介导的负反馈抑制GC可负反馈调节自身分泌，通过大脑各部位的GR和MR介导，形成HPA轴负反馈调节的主要通路［12］。GR在神经元和神经胶质细胞中普遍表达，在应激反应的脑结构中表达最高，如下丘脑、海马、杏仁核和前额叶皮层等［12-13］。GR与GC亲和力低，仅为MR的1/10，与高浓度的GC结合是负反馈的主要中介［13］。MR表达较为集中，主要在海马中杏仁核和前额叶皮层等边缘脑结构中表达，以海马中最为丰富，与GC亲和力高，可维持HPA轴的正常活动和内源性皮质醇的分泌［13-14］。MR对维持HPA轴基础活动的调节具有重要作用，而GR对高浓度GC调节至关重要。

2.1.2 GC负反馈调节CRH下丘脑室旁核是HPA轴的直接控制部位。GC通过抑制下丘脑室旁核传入神经元的途径（如海马、前额叶皮层和杏仁核）产生抑制作用。研究发现，在肾上腺切除的大鼠中，无论是在基础条件下还是暴露于应激条件下，下丘脑室旁核中的CRH表达均增加，即使是较小的应激也可使CRH mRNA的表达增加［15］。此外，由于GR的普遍表达，GC还可以通过非基因组机制对下丘脑室旁核产生快速的抑制作用。但GC诱导的CRH转录和mRNA水平负调控的潜在基因组机制尚不完全清楚。有研究认为，GC通过GR和GC反应元件之间的蛋白质相互作用，抑制GC反应元件与CRH启动子结合，对CRH的转录发挥调节作用［15-16］。

2.1.3 GC负反馈调节ACTHACTH从囊泡分泌需要激活电导钙激活型钾通道而触发钙离子内流。在CRH刺激下，垂体皮质营养细胞动作电位爆发，激活电导钙激活型钾通道，触发大量钙离子内流进入细胞内，ACTH 从囊泡释放入垂体门脉系统［17］。研究表明，GC可通过调控电导钙激活型钾通道的磷酸化，减少动作电位的触发，是GC影响ACTH分泌的机制之一。GC负反馈调节ACTH的另一种机制是通过GR与阿片黑皮质素前体启动子内的负反应元件结合而产生的［12，15］。研究表明，神经元性分化因子1（neurogenic differentiation factor 1，NeuroD1）与阿片黑皮质素前体启动子上的E-box相互作用并激活阿片黑皮质素前体的转录，高浓度GC可抑制NeuroD1的表达，从而减少阿片黑皮质素前体转录的激活［19］。

2.1.4 亲免素蛋白（FK506 blinding protein，FKBP）51在调节GC负反馈中的作用处于静止状态的GR主要存在于细胞质溶胶中，与伴侣蛋白（热休克蛋白）以及属于亲免素蛋白家族（包括FKBP51和FKBP52）的FKBP51结合［19］。当GC进入细胞质与GR结合后，形成GC-GR复合物，与配体（即GC）结合的GR构象发生变化，导致FKBP51从GC-GR复合物中解离出来，而FKBP52结合到GC-GR复合物，GC-GR复合物移位至细胞核与DNA结合，减少阿片黑皮质素前体和CRH的合成。外源性给予FKBP51可促进GR与FKBP52结合，从而产生GR基因组效应和负反馈抑制［15，19］。

2.1.5 GC负反馈的时相大鼠模型研究发现，GC反馈抑制分为快速、延迟和慢速反馈［12，20］。快速反馈是GR在垂体前叶产生的一种快速的非基因组作用机制，地塞米松通过GR与阿片黑皮质素前体基因上的负启动子结合，抑制垂体阿片黑皮质素前体的表达，主要针对ACTH的分泌，而循环中的阿片黑皮质素前体水平不受影响［12，21］。当GC暴露量超过24 h平均皮质醇生成量时，HPA轴维持基础活动的能力受到抑制，ACTH水平及其对肾上腺皮质的抗凋亡作用被抑制。延迟反馈和慢速反馈反映了机体在几天或几周内接触GC而影响了下丘脑-垂体的基础活动和应激活动，该机制主要发生在垂体水平，也是通过GR发挥作用［15，20］。在人类中，GR和MR均参与负反馈调节，发挥不同的时间效应，并提供具有广泛灵敏度的反馈传感器机制。

2.2 GC对肾上腺皮质的直接影响GC不仅通过负反馈机制抑制CRH和ACTH的合成与分泌，还对肾上腺本身产生直接影响。SPIGA等［4］研究证明，在饮用水中加入GC喂养大鼠5 d，即可抑制内源性皮质醇的基础分泌，并且下调急性调控蛋白、细胞色素P450家族成员11A1重组蛋白、黑色素受体附属蛋白等关键类固醇生成基因的表达。进一步研究发现，肾上腺GC受体的激活可以降低肾上腺对ACTH的反应［22］。因此，GC引起的肾上腺皮质醇合成途径的变化也可能是肾上腺皮质抑制的原因。SPIGA等［22］通过大鼠实验证实，GC通过以下方式影响皮质醇的合成和分泌：减少基础皮质醇的分泌和肾上腺对ACTH的敏感性，导致参与皮质醇生成蛋白表达减少，影响肾上腺转录因子基因、肾上腺时钟基因以及皮质醇基因表达和功能调节。

3 血清皮质醇水平诊断肾上腺皮质功能不全的价值

肾上腺皮质功能不全分为原发性肾上腺皮质功能不全和SAI。原发性肾上腺皮质功能不全常见于自身免疫性肾上腺炎、双侧肾上腺出血、转移瘤、肾上腺切除以及药物影响、遗传病等［23-24］。SAI常见于任何影响下丘脑分泌CRH和垂体分泌ACTH的疾病，如颅内占位、出血等，随着GC的广泛应用，长期应用GC治疗是SAI的主要原因之一［2］。SAI临床最为常见。

肾上腺皮质功能不全的传统诊断方法包括：（1）250μg ACTH激发试验和低剂量ACTH激发试验，分别于行激发试验前以及激发试验后30、60、120 min测定皮质醇和ACTH浓度，如皮质醇峰浓度＞500 nmol·L-1，则提示肾上腺皮质功能正常；（2）胰岛素耐量试验；（3）CRH激发试验［23，25］。上述方法均可用于确诊肾上腺皮质功能不全，但是激发试验具有一定的风险，如合并心血管疾病、癫痫等疾病的患者容易诱发原发疾病，且激发试验需反复多次抽血，甚至有些医院无法进行激发试验。有研究发现，如不能行激发试验，可通过测量唾液皮质醇、尿游离皮质醇等替代血液检查；还可通过监测清晨血清皮质醇预测肾上腺皮质功能不全的发生［26-28］。对于危重症患者，随机血清皮质醇水平也能反映HPA轴功能状况。目前认为，皮质醇水平＜276 nmol·L-1（＜10 mg·L-1）可诊断为肾上腺分泌失效，并建议使用GC替代治疗［29］。通过测定清晨血清皮质醇水平预测肾上腺皮质功能不全发生的研究表明，清晨8：00血清皮质醇水平临界值为90 nmol·L-1（3.3 mg·L-1），诊断肾上腺皮质功能不全的灵敏度为4.3%，特异度为99.7%。清晨血清皮质醇临界值为380 nmol·L-1（13.8 mg·L-1），排除肾上腺皮质功能不全的灵敏度为98.9%，特异度为12.4%［30］。WOODS等［26］研究发现，清晨9：00～12：00血清基础皮质醇浓度≥348 nmol·L-1，低剂量ACTH激发试验诊断肾上腺皮质功能不全的特异度为100%，基础皮质醇浓度＜34 nmol·L-1，低剂量ACTH激发试验诊断肾上腺皮质功能不全的灵敏度为100%。

4 GC治疗不同疾病出现肾上腺皮质功能不全的时间

使用GC治疗的患者均有发生肾上腺皮质功能不全的风险，GC诱导的肾上腺皮质功能不全的Meta分析显示，应用GC治疗的患者，任何治疗剂量（小、中、大剂量）、给药形式（吸入、口服、关节腔内给药、肌内注射、静脉给药）、疗程（几天到几个月）均具有诱导肾上腺皮质功能不全的风险，从局部鼻腔涂抹GC到关节腔内注射GC，肾上腺皮质功能不全发生的风险为4.2%～52.2%；从GC雾化吸入治疗哮喘到口服强的松治疗血液系统恶性肿瘤，肾上腺皮质功能不全发生的风险为6.8% ～60.0%；短疗程（28 d）和长期（1 a）雾化吸入GC治疗哮喘，肾上腺皮质功能不全发生的风险为1.4% ～27.4%；从小剂量局部涂抹或雾化吸入到全身足量应用GC，肾上腺皮质功能不全发生的风险为2.4% ～21.5%［11］。因此，只要使用GC，就有可能发生肾上腺皮质功能不全。目前，国内外关于不同剂量及疗程应用GC何时出现肾上腺皮质功能不全的观点尚不统一。

临床上GC应用广泛，任何剂量、疗程、给药方式均会出现不同程度的肾上腺皮质功能不全。瑞典一项关于儿童和成人口服GC的研究发现，口服泼尼松龙≥5 mg超过21 d，就有潜在发展为肾上腺皮质功能不全的风险［31］。全身应用GC治疗慢性阻塞性肺疾病、炎症性肠病、过敏反应等疾病，给予25 mg泼尼松8～10 d即出现肾上腺皮质功能抑制［32］。成人全身应用GC的研究表明，低剂量和短疗程的GC治疗会引发肾上腺皮质功能不全，给予小剂量强的松（＜5 mg·d-1）疗程不足4周，累积剂量＜0.5 g时，即可出现肾上腺皮质功能不全［33］。关于口服GC治疗慢性阻塞性肺疾病的研究发现，接受5 mg的泼尼松龙治疗4 d，即出现肾上腺皮质功能抑制，当剂量增加至10～20 mg时出现明显的肾上腺皮质功能抑制［34］；雾化吸入GC治疗哮喘的研究发现，雾化吸入GC与鼻腔涂抹GC患者相比，吸入或局部应用GC治疗的患者HPA轴抑制仍然较高［2］；关节腔内注射GC治疗肩关节疾病时，给予甲基强的松龙40 mg，第1天检测到皮质醇水平明显下降，第7天时即出现肾上腺皮质功能不全［35］；一项GC治疗婴幼儿眼部疾病的研究发现，通过滴眼、局部注射的方式给药，肾上腺皮质抑制组患儿出现肾上腺皮质功能不全的最短时间为使用GC治疗13 d［36］；一项研究隔日口服小剂量GC治疗儿童肾病综合征的研究中，40%（28/70）的患儿出现肾上腺皮质功能不全，平均血清皮质醇浓度为188 nmol·L-1，频复发患儿组的平均血清皮质醇浓度为85.9 nmol·L-1［37］；腰椎关节腔内注射曲安奈德40 mg，检测到血清皮质醇质量浓度＜30μg·L-1时的平均时间为4.4 d［38］；儿童急性淋巴细胞白血病需泼尼松诱导方案化学治疗2～4周，且通常直接停药，而不是逐渐减停，研究发现，几乎所有的儿童在停止GC治疗后都会出现肾上腺皮质功能不全［39］。根据上述相关研究，GC应用过程中出现肾上腺皮质抑制的时间分别为1 d～4周不等。

国内外有关肾上腺皮质功能不全与儿童肾病综合征关系的研究较少。GC诱导的肾上腺皮质抑制是肾病综合征复发的高危因素，可能是由于内源性皮质醇对感染和应激反应不足所致［40］。KARANGIZI等［41］报道认为，采用GC治疗肾小球疾病的任何方案均不能避免肾上腺皮质功能不全的发生，GC应用3个月以上可导致46.3%的患者出现肾上腺皮质功能不全。韩玫瑰等［42］报道了儿童长期大剂量使用GC会出现HAP轴抑制，内源性皮质醇分泌不足，其可能是肾病综合征复发的危险因素之一。杨丽潇［43］通过研究ACTH和槐杞黄颗粒对肾上腺皮质的影响发现，给予醋酸泼尼松龙14 d灌胃即可制作大鼠肾上腺皮质抑制模型，且给予ACTH的大鼠可在功能和形态上减轻GC对肾上腺皮质的抑制，降低肾病综合征复发概率。以上研究均提示，肾上腺皮质功能不全与肾病综合征的复发有明显关系，但肾病综合征初次使用大剂量泼尼松（2 mg·kg-1·d-1）口服治疗的患者在应用大剂量激素后何时出现肾上腺皮质功能不全，目前尚无报道。

综上所述，任何给药形式、疾病种类、给药剂量、药物制剂均不能完全排除肾上腺皮质功能不全风险，尚无足够的证据证明GC使用后的任何戒断计划是有效或安全的。因此，建议对采用GC治疗的患者，早期可通过测定内源性皮质醇来检测肾上腺皮质功能。同时，临床医生应告知患者肾上腺皮质功能不全的风险和症状；考虑停止大剂量或长期使用皮质类固醇激素治疗；建议有条件的医院对GC戒断后出现非特异性症状的患者进行肾上腺皮质功能检查。