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热门主题报告 / endocrinology

本报告由 MaltSci•麦伴科研 基于最新文献和研究成果撰写

激素如何调节代谢？ ​

摘要 ​

代谢是生物体内一系列复杂的生化反应，近年来，激素在代谢调节中的作用愈发受到关注。激素通过调节能量的产生、存储和消耗，维持机体的代谢平衡。本文首先介绍了激素的基本概念与分类，接着重点分析了主要代谢激素如胰岛素和胰高血糖素的功能。胰岛素通过促进葡萄糖的摄取和储存，抑制肝脏的葡萄糖生成，在调节糖代谢中发挥着关键作用；而胰高血糖素则通过刺激肝脏的糖异生和脂质氧化，促进能量的释放。本文还探讨了激素与代谢调节的机制，包括激素信号传导通路及其对代谢酶的调控。此外，激素失调与代谢性疾病（如糖尿病和肥胖症）之间的关系也得到了分析，强调了深入了解激素作用的重要性。最后，本文展望了未来的研究方向，包括激素治疗的新策略和个体化医疗在代谢疾病中的应用。通过对激素在代谢调节中复杂作用的全面理解，本文为未来的研究提供了参考，并激发了读者对这一领域的进一步探索。

大纲 ​

本报告将涉及如下问题的讨论。

  • 1 引言
  • 2 激素的基本概念与分类
    • 2.1 激素的定义
    • 2.2 激素的分类及其来源
  • 3 主要代谢激素及其功能
    • 3.1 胰岛素及其在糖代谢中的作用
    • 3.2 胰高血糖素与能量代谢
    • 3.3 其他重要激素（如肾上腺素、甲状腺激素等）
  • 4 激素与代谢调节的机制
    • 4.1 激素信号传导通路
    • 4.2 激素对代谢酶的调控
    • 4.3 激素与基因表达的关系
  • 5 激素失调与代谢性疾病
    • 5.1 糖尿病与胰岛素抵抗
    • 5.2 肥胖症与激素的关系
    • 5.3 其他代谢性疾病
  • 6 未来研究方向
    • 6.1 激素治疗的新策略
    • 6.2 个体化医疗在代谢疾病中的应用
  • 7 总结

1 引言 ​

代谢是生物体内一系列复杂的生化反应，涉及到碳水化合物、脂肪和蛋白质的合成与分解。这些反应不仅关乎能量的产生与利用，还直接影响到细胞的生理状态和整体健康。近年来，随着代谢性疾病（如糖尿病、肥胖症等）的流行，研究激素在代谢调节中的作用变得愈发重要。激素通过影响细胞的生理过程，调节能量的产生、存储和消耗，从而在维持机体代谢平衡中扮演着至关重要的角色[1]。

激素的作用机制多种多样，涉及到酶的活性调节、基因表达的影响以及神经系统的反馈调节等多个层面。不同类型的激素在代谢调节中发挥着各自独特的功能。例如，胰岛素在促进葡萄糖的摄取和储存方面具有关键作用，而胰高血糖素则在能量的释放中起着重要作用[2]。此外，甲状腺激素、肾上腺素等其他激素也在能量代谢和生理平衡中扮演着重要角色[3][4]。

当前的研究表明，激素的失调与多种代谢性疾病密切相关。例如，胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要特征，而肥胖症则与多种激素的功能失调密切相关[5][6]。因此，深入了解激素在代谢调节中的作用，不仅有助于阐明代谢疾病的发病机制，也为新的治疗策略提供了潜在的靶点。

本综述将围绕激素如何调节代谢的机制展开，具体内容组织如下：首先介绍激素的基本概念与分类，包括激素的定义及其来源；接着讨论主要代谢激素及其功能，重点分析胰岛素、胰高血糖素以及其他重要激素在代谢中的作用；随后探讨激素与代谢调节的机制，包括激素信号传导通路、对代谢酶的调控及与基因表达的关系；然后分析激素失调与代谢性疾病之间的关系，尤其是糖尿病和肥胖症的相关性；最后展望未来研究方向，讨论激素治疗的新策略以及个体化医疗在代谢疾病中的应用。

通过对这些内容的综述，本文旨在为理解激素在代谢调节中的复杂作用提供全面的视角，并为未来的研究方向提供参考。

2 激素的基本概念与分类 ​

2.1 激素的定义 ​

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2.2 激素的分类及其来源 ​

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3 主要代谢激素及其功能 ​

3.1 胰岛素及其在糖代谢中的作用 ​

胰岛素是一种由胰腺β细胞合成和分泌的多肽激素，主要在调节糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢中发挥重要作用。胰岛素通过与细胞表面受体结合，激活受体的酪氨酸激酶活性，从而引发一系列的细胞内信号转导途径。这些信号通路最终导致了多种生理反应的发生，包括促进葡萄糖的摄取和储存、抑制肝脏的葡萄糖生成以及调节脂肪和蛋白质的代谢[7]。

在糖代谢方面，胰岛素通过以下几种机制发挥作用：首先，它促进葡萄糖转运蛋白（GLUT4）的转位，使其从细胞内储存库转移到细胞膜上，从而增强细胞对葡萄糖的摄取[8]。其次，胰岛素能够抑制肝脏的葡萄糖生成，降低血糖水平。胰岛素的作用不仅限于经典的靶细胞（如肝脏、骨骼肌和脂肪组织），还影响到中枢神经系统（CNS），通过直接作用于下丘脑来调节全身的葡萄糖代谢[9]。

此外，胰岛素在脂肪代谢中也扮演着重要角色。它能够促进甘油三酯的储存，并抑制脂肪组织的脂解作用，从而降低游离脂肪酸的浓度[10]。在蛋白质代谢方面，胰岛素通过促进氨基酸的转运和蛋白质的合成，抑制蛋白质的分解，进一步支持细胞的生长和增殖[10]。

胰岛素的作用还受到多种因素的调节，例如体内的炎症因子（如肿瘤坏死因子α和白细胞介素）以及脂肪酸的浓度等，这些因素可以通过不同的信号通路影响胰岛素的作用，从而导致胰岛素抵抗和代谢紊乱[7]。胰岛素抵抗是一种常见的代谢障碍，通常表现为对胰岛素的反应降低，导致高胰岛素血症和相关的慢性疾病，如2型糖尿病和肥胖症[10]。

综上所述，胰岛素作为主要的代谢激素，在调节糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢中发挥着至关重要的作用，其作用机制复杂且受到多种内外部因素的影响。理解胰岛素的生理功能和调节机制对于应对代谢相关疾病具有重要的临床意义。

3.2 胰高血糖素与能量代谢 ​

胰高血糖素（glucagon）作为一种重要的代谢激素，主要由胰腺的α细胞合成和分泌，其主要功能是通过刺激肝脏的糖异生和糖原分解来提高血糖水平。然而，近年来的研究发现，胰高血糖素在能量代谢中的作用远不止于此，涉及多种代谢过程，包括氨基酸代谢、脂质氧化、食欲调节以及能量平衡的维持。

首先，胰高血糖素在氨基酸代谢中的作用得到了广泛关注。它不仅能够促进肝脏的氨基酸分解，还在关键情况下如重症疾病中影响氨基酸的代谢，导致低氨基酸血症的发生[11]。研究表明，胰高血糖素的增加与氨基酸的分解有密切关系，这一机制在重症患者中尤为显著。

其次，胰高血糖素对脂质代谢的影响也不容忽视。它能够促进脂解作用，增强脂肪酸的氧化，进而帮助降低体重和脂肪含量[12]。此外，胰高血糖素通过调节能量消耗和热量产生，促进体重减轻，成为治疗糖尿病和肥胖的潜在靶点[13]。

胰高血糖素还与其他激素，如胰岛素和肠促胰素，存在复杂的相互作用。尽管传统上被视为胰岛素的对抗激素，胰高血糖素在餐后状态下的作用更为复杂，它不仅参与调节血糖，还在能量平衡的调控中扮演着重要角色[14]。这一点在慢性疾病如2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病和肥胖症中尤为突出，胰高血糖素的不平衡可能导致这些疾病的进展[15]。

此外，胰高血糖素在调节胆固醇代谢方面也发挥着重要作用。研究表明，肝脏的胰高血糖素受体信号通路在低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）代谢中起关键作用，胰高血糖素能够通过调节PCSK9（前蛋白酶体9）水平来影响LDL-C的稳态[16]。这一发现为理解胰高血糖素在代谢疾病中的作用提供了新的视角。

综上所述，胰高血糖素在能量代谢中扮演着多重角色，影响氨基酸、脂质和胆固醇的代谢，其复杂的调控机制为代谢疾病的治疗提供了新的思路和靶点。随着对胰高血糖素生物学的深入研究，未来可能会开发出更为有效的治疗策略来应对代谢相关疾病。

3.3 其他重要激素（如肾上腺素、甲状腺激素等） ​

代谢激素在调节机体代谢过程中扮演着至关重要的角色。甲状腺激素（THs）是其中一种主要的代谢激素，影响着机体的生长、发育和代谢功能。甲状腺激素的作用机制包括直接影响基因表达以及通过激活蛋白激酶和离子通道等方式发挥短期效应。研究表明，甲状腺激素不仅影响神经元细胞，还对胶质细胞的发育和分化具有重要作用[17]。

在代谢调节方面，甲状腺激素通过作用于大脑、肝脏、肌肉、心脏和脂肪组织等主要靶组织，来调控能量代谢。例如，甲状腺激素能促进肝脏脂肪酸和胆固醇的合成与代谢，缺乏甲状腺激素的状态通常与血清甘油三酯和胆固醇水平升高以及非酒精性脂肪肝病（NAFLD）相关[18]。此外，甲状腺激素还被发现可以直接调节心脏代谢，影响心脏的能量利用效率和代谢途径[19]。

除了甲状腺激素，肾上腺素也是一个重要的代谢激素。肾上腺素通过激活交感神经系统，促进糖原分解和脂肪动员，从而迅速提高血糖和游离脂肪酸水平，为机体提供快速能量。肾上腺素的作用在应对压力和紧急情况时尤为重要，帮助机体维持能量平衡。

甲状腺激素在代谢中的作用机制复杂，既包括基因组效应，也涉及非基因组效应。例如，甲状腺激素能够通过与线粒体DNA结合，直接影响线粒体的代谢活动[19]。此外，甲状腺激素的代谢效应也可能与其衍生物（如3,5-二碘甲状腺素）相关，这些衍生物被认为在细胞水平上调节能量代谢[20]。

总体而言，甲状腺激素和肾上腺素等代谢激素通过多种机制和靶组织相互作用，共同调节机体的代谢平衡，维持能量的稳态和适应性反应。随着对这些激素作用机制的深入研究，未来可能会开发出针对代谢疾病的更有效的治疗策略[21]。

4 激素与代谢调节的机制 ​

4.1 激素信号传导通路 ​

激素在代谢调节中扮演着关键角色，通过多种信号传导通路相互作用以维持组织和代谢的稳态。胰岛素和雌激素的信号传导路径及其相互作用在代谢调节中得到了广泛的研究。胰岛素信号通过靶向IRS-PI3K-Akt-FoxOs信号级联和PGC1α来调节营养物质和线粒体代谢，而雌激素信号则通过其受体（ERα、ERβ和GPER）精细调节蛋白质周转和线粒体代谢。这两种激素信号最终在Sirt1、mTOR和PI3K等关键节点上汇聚，共同调控自噬和线粒体代谢[22]。

此外，甲状腺激素（TH）在成人的代谢调节中也至关重要。甲状腺激素受体（TR）在不同组织中的异质表达及其在TH信号中的独特作用，使得TH能够调节能量代谢。TH通过直接影响基因表达和与其他核受体（如PPAR和LXR）交叉调控，调节胆固醇和碳水化合物的代谢。甲状腺激素还通过调节胰岛素敏感性，尤其是在抑制肝脏糖异生中发挥重要作用[23]。

在细胞层面，激素通过特定的转运蛋白、去碘酶和甲状腺激素受体的作用来调控代谢。比如，TH信号能够通过多种代谢途径与中枢神经系统信号相结合，维持能量稳态[24]。同时，激素的信号传导也受到营养状态的反馈调节，例如，营养信号通过表观遗传修饰影响TH信号通路[23]。

在植物中，激素与代谢的交互作用同样重要。主要代谢物和激素的合成途径相互交织，植物的生长和发育依赖于这些代谢和信号的调控[25]。例如，植物的生长激素通过调节代谢途径的前体，确保在不同环境条件下的适应性反应。

综上所述，激素通过多条信号传导通路相互作用，调节代谢过程，影响细胞的生理状态和整体的能量平衡。这些机制的深入理解为代谢疾病的治疗提供了新的靶点和策略。

4.2 激素对代谢酶的调控 ​

激素在代谢调节中扮演着关键角色，其作用机制涉及对代谢酶的调控。内源性因素，如激素、成长因子和细胞因子，显著影响肝脏药物代谢酶的基因和蛋白表达。这种调控在生理和病理条件下均发挥作用，诸如糖尿病、饥饿、肥胖、蛋白-热量营养不良和长期酒精消费等因素都会改变肝脏药物代谢酶的表达，从而影响外源物质（如前致癌物、致癌物、毒物和治疗药物）的代谢，可能影响治疗药物的疗效和安全性，甚至导致药物间相互作用（Kim & Novak, 2007）。

具体而言，胰岛素和生长因子通过属于大型受体酪氨酸激酶（RTK）家族的受体，及下游效应因子（如磷脂酰肌醇3-激酶、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、Akt/蛋白激酶B（PKB）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和p70核糖体蛋白S6激酶（p70S6激酶））来调节药物代谢酶的基因和蛋白表达，包括细胞色素P450（CYP）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）和微粒体环氧化氢酶（mEH）(Kim & Novak, 2007)。

此外，代谢激素在女性生殖健康和功能中也起着重要作用。这些激素响应食物摄入或能量储备，影响下丘脑-垂体-性腺轴的信号传递，进而支持或抑制生殖过程。重要的代谢激素如胰岛素、肠促胰岛素（如葡萄糖依赖性胰岛素促分泌多肽和胰高血糖素样肽-1）、生长激素、胃饥饿素、瘦素和脂联素等，均通过与大脑、垂体和卵巢的相互作用来调节女性生殖系统的功能( Athar et al., 2024)。

在细胞代谢方面，激素通过影响能量代谢来调节免疫细胞的活化、分化和效应功能。类固醇激素如糖皮质激素、雄激素、孕激素和雌激素能够通过基因组和非基因组途径调节细胞内代谢通路，包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。这些效应依赖于细胞类型、激素浓度和微环境上下文( Smith et al., 2025)。

综上所述，激素通过复杂的信号通路调控代谢酶的表达和活性，从而在代谢过程中发挥重要作用。这些调控机制不仅影响生理状态下的代谢，还在病理情况下的代谢失调中起着关键作用。

4.3 激素与基因表达的关系 ​

激素在代谢调节中扮演着至关重要的角色，其机制主要通过对基因表达的调控实现。代谢与基因表达是两种基本的生物过程，彼此相互调节，以维持细胞的稳态以及调控细胞的生长、存活和分化[26]。激素，尤其是甲状腺激素和性激素，能够通过多种途径影响基因的转录活动，从而调节代谢过程。

甲状腺激素是代谢调节的重要因子，它通过结合核内甲状腺激素受体（THR）调控与代谢相关的基因表达。甲状腺激素的作用并不仅限于与DNA上的甲状腺激素反应元件（TREs）结合，还可能通过与其他转录因子共同作用，或通过非基因结合的方式影响转录因子的活性，从而实现其调节作用[27]。研究表明，甲状腺激素可以通过激活SIRT1等转录因子，或通过对甲状腺激素受体的后转录修饰等新机制，调节涉及细胞代谢的基因表达[27]。

此外，激素还通过影响细胞的代谢状态，间接调节基因表达。细胞的代谢状态与基因表达密切相关，代谢途径不仅提供基因表达所需的前体分子，还提供驱动基因表达的主要能量来源ATP[28]。在不同的生理条件下，细胞会根据代谢物和能量预算的变化，持续调整基因表达，以适应环境变化[28]。

性激素，如雌激素，也通过类似的机制调节代谢。雌激素通过结合其受体，调控与细胞代谢和线粒体功能相关的基因表达，影响能量代谢、线粒体形态等多种细胞功能[29]。这些激素的作用不仅涉及基因转录，还可能影响转录后过程，如miRNA的调控，进一步影响细胞代谢的调节[29]。

总的来说，激素通过直接与基因组结合或通过影响转录因子的活性，以及通过调节细胞的代谢状态，综合作用于基因表达，进而调节代谢过程。这些机制的深入理解对于揭示代谢紊乱相关疾病的病理生理机制具有重要意义。

5 激素失调与代谢性疾病 ​

5.1 糖尿病与胰岛素抵抗 ​

激素在调节代谢方面扮演着至关重要的角色，尤其是在糖尿病和胰岛素抵抗等代谢性疾病中。胰岛素是由胰腺β细胞合成和分泌的一种多肽激素，主要负责调节葡萄糖代谢，促进肝脏、肌肉和脂肪组织的葡萄糖储存和利用[10]。当机体对胰岛素的反应减弱时，便会导致胰岛素抵抗，这是一种常见的代谢紊乱，常见于2型糖尿病和肥胖患者。

胰岛素抵抗的机制涉及多个方面，包括内分泌和细胞信号传导的变化。研究表明，胰岛素抵抗的主要特征是外周组织对胰岛素的反应减弱，这导致葡萄糖稳态的失调，进而引发高血糖、高血压和血脂异常等问题[30]。此外，胰岛素抵抗还与脂肪酸的升高、脂肪滴的积累及生物活性脂质（如二酰甘油和神经酰胺）的形成密切相关，这些生物活性脂质与胰岛素抵抗的发病机制相关[30]。

除了胰岛素外，其他激素如瘦素和生长激素也在代谢调节中发挥重要作用。瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，与能量平衡和食欲调节密切相关。研究发现，瘦素抵抗不仅与肥胖有关，还与认知缺陷和神经精神疾病（如抑郁症）相关[31]。通过恢复胰岛素和瘦素的敏感性，可能有助于逆转相关的神经可塑性缺陷，从而改善认知功能[31]。

激素的失调在代谢性疾病中的作用也受到性别的影响。女性在绝经前通常对胰岛素抵抗有更高的保护作用，这与雌激素的作用密切相关。绝经后，雌激素水平的下降往往会导致胰岛素敏感性的降低，增加代谢综合症的风险[32]。因此，了解性别作为生物变量在代谢研究中的重要性，对于开发更有效的预防和治疗策略至关重要[32]。

总之，激素通过多种机制调节代谢，激素失调会导致胰岛素抵抗和其他代谢性疾病的发展。深入研究这些激素的作用机制，有助于我们理解代谢疾病的病理过程，并为其治疗提供新的思路。

5.2 肥胖症与激素的关系 ​

激素在调节代谢方面发挥着至关重要的作用，尤其是在肥胖症的发生和发展中。肥胖症被认为是全球范围内的流行病，其相关的代谢性疾病，如2型糖尿病和心血管疾病，已成为严重的公共卫生问题。激素失调，特别是与胰岛素、瘦素、胃饥饿素等代谢激素的相互作用，已被广泛研究，以理解其在肥胖及其相关代谢疾病中的作用。

首先，胰岛素作为一种重要的代谢激素，负责调节脂肪、碳水化合物和蛋白质的代谢。胰岛素的作用主要体现在脂肪组织、肝脏和骨骼肌等靶组织中。在肥胖状态下，胰岛素的作用会受到抑制，导致胰岛素抵抗的发生，这是代谢功能障碍的早期标志[33]。研究表明，胰岛素与生长激素之间的平衡对能量存储和利用至关重要，因此，胰岛素和生长激素的相互作用在调节代谢中起着重要作用[34]。

其次，瘦素和胃饥饿素是由脂肪组织分泌的激素，它们在能量平衡和食欲调节中起着关键作用。瘦素主要由脂肪细胞分泌，能够抑制食欲并促进能量消耗，而胃饥饿素则促进食欲的增加。肥胖患者常常表现出瘦素抵抗，尽管体内瘦素水平升高，但仍无法有效抑制食欲，导致能量摄入过多和体重增加[35]。

此外，甲状腺激素在能量代谢中也扮演着重要角色。甲状腺激素的失调可导致能量平衡的显著改变，影响食物摄入、能量消耗和脂肪代谢[36]。例如，甲状腺激素可以通过调节特定的能量传感器如AMP激活的蛋白激酶和机械靶点雷帕霉素，影响下丘脑中能量平衡的调节[37]。

在性别差异方面，研究发现男性和女性在肥胖及相关代谢疾病的易感性上存在显著差异。雌激素在女性中可能提供一定的代谢保护，而雄激素则可能对男性的代谢产生负面影响。这种性别特异性反应与性激素的作用密切相关，影响脂肪分布和能量代谢的调节[38]。

综上所述，激素在调节代谢中扮演着复杂而多样的角色，激素失调则与肥胖及其相关代谢疾病密切相关。深入理解这些激素的作用机制，尤其是在不同性别和个体差异中的表现，将有助于开发更有效的干预策略，以改善代谢健康和应对肥胖问题。

5.3 其他代谢性疾病 ​

激素在代谢调节中发挥着至关重要的作用，其影响涉及多个生理过程，包括能量平衡、营养代谢、免疫功能等。不同类型的激素通过多种机制影响机体的代谢状态，激素失调则与多种代谢性疾病的发生密切相关。

首先，性激素在代谢性疾病的性别差异中起着关键作用。研究表明，代谢疾病（如肥胖、代谢综合征和2型糖尿病）在男性和女性之间的发病率和发展存在显著差异，主要与雌激素和睾酮等性激素的作用有关。性激素不仅影响男性和女性之间的代谢差异，还会在女性个体中根据更年期相关的激素变化而有所不同[39]。此外，性激素与肠道微生物组之间的相互作用也被认为是代谢疾病新治疗策略的潜在方向[39]。

其次，代谢激素在中枢神经系统中调节神经可塑性和认知功能。研究发现，代谢激素（如生长激素、胰岛素和瘦素）不仅调节能量摄入和营养成分，还通过影响神经塑性来调节认知[40]。在肥胖情况下，代谢稳态的改变与年龄相关的认知衰退和神经退行性疾病的严重程度密切相关。

此外，甲状腺激素对肝脏脂质代谢有直接影响。甲状腺激素调节脂肪酸和胆固醇的合成及代谢，甲状腺功能减退与血清甘油三酯和胆固醇水平的升高以及非酒精性脂肪肝病（NAFLD）相关联[18]。甲状腺激素通过转录后调控和自噬等机制，影响肝脏的脂质代谢[18]。

同时，胰岛素在维持葡萄糖稳态中扮演着核心角色。胰岛素的分泌与能量摄入、脂肪积累和炎症状态密切相关，胰岛素抵抗常常与肥胖、代谢综合征和2型糖尿病的发生相伴随[41]。研究显示，胰岛素不仅调节代谢过程，还影响胰腺β细胞的生存和功能，进而影响整体的能量代谢和内分泌功能[41]。

最后，性激素和代谢激素之间的相互作用在免疫代谢和炎症中也具有重要意义。研究发现，代谢激素在调节巨噬细胞的炎症反应中发挥作用，这表明激素不仅影响代谢，还可能通过免疫机制影响代谢性疾病的进展[42]。

综上所述，激素通过复杂的信号通路调节代谢过程，失调的激素水平与多种代谢性疾病密切相关。对激素在代谢调节中的作用进行深入研究，将为代谢性疾病的治疗提供新的思路和方法。

6 未来研究方向 ​

6.1 激素治疗的新策略 ​

激素在调节代谢方面扮演着关键角色，尤其是甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素等在能量平衡和代谢功能中的作用日益受到重视。近年来的研究揭示了激素如何通过复杂的分子机制影响代谢过程，提供了新的治疗策略和研究方向。

甲状腺激素（TH）被广泛认为是代谢率的重要调节因子，其作用机制在过去的几十年中得到了深入探讨。甲状腺激素不仅直接影响心血管功能和代谢，还通过中枢神经系统调节这些系统。例如，研究发现甲状腺激素通过影响下丘脑的特定神经元群体来调控能量平衡和心血管功能[43]。这些神经元的发育依赖于甲状腺激素受体信号，缺乏甲状腺激素会导致高血压和心率加快等问题，这表明甲状腺激素在中枢自主神经控制中的重要性。

此外，肠道激素在食物摄入、能量消耗和代谢功能中同样发挥着重要作用。肠道激素的分泌受到饮食成分的调节，饮食的宏量营养素和其他非营养成分可以影响肠内分泌细胞的分化和转录，从而调节肠道激素的反应[44]。这些激素在代谢疾病（如肥胖和2型糖尿病）中被认为是潜在的治疗靶点。

未来的研究方向可能集中在以下几个方面：

  1. 分子机制的深入研究：理解激素如何通过具体的分子通路影响代谢过程是未来的重要研究方向。例如，甲状腺激素在细胞线粒体的作用机制及其如何调节能量代谢仍需进一步探讨[45]。

  2. 激素与代谢的交互作用：研究激素如何与代谢相关的其他信号通路（如胰岛素信号通路）相互作用，将有助于揭示代谢调节的复杂性[21]。

  3. 激素治疗的新策略：随着对激素作用机制的理解加深，开发针对特定组织和激素受体亚型的治疗策略（如甲状腺激素模仿物）有望为治疗代谢疾病（如高胆固醇血症和非酒精性脂肪肝病）提供新的希望[21]。

综上所述，激素在代谢调节中发挥着重要作用，未来的研究将致力于揭示其复杂的分子机制，探索新的治疗策略，以应对代谢相关疾病的挑战。

6.2 个体化医疗在代谢疾病中的应用 ​

激素在代谢调节中扮演着关键角色，其机制复杂，涉及多个生理过程和组织。甲状腺激素（THs）是调节哺乳动物发育和代谢的主要激素，作用于大脑、肝脏、肌肉、心脏和脂肪组织。近年来，对甲状腺激素的作用及其治疗潜力的研究日益增多，尤其是在治疗代谢紊乱方面，如高胆固醇血症、脂质代谢异常和非酒精性脂肪肝病（NAFLD）等（Sinha和Yen, 2024）[21]。

胰腺小岛细胞产生的激素（如胰岛素和胰高血糖素）在维持代谢稳态中至关重要。它们的活动相互关联，以严格控制血糖水平。近年来的研究强调了对代谢激素协同作用的不完全理解，深入阐明这一点可能会导致对2型糖尿病等疾病更有效的治疗方法（Reed等, 2024）[46]。此外，代谢激素不仅调节能量摄入和营养成分，还在中枢神经系统中调节可塑性和认知功能，代谢激素信号的干扰可能与肥胖和糖尿病等代谢综合症相关的认知障碍之间存在联系（Ghosh-Swaby等, 2022）[40]。

个体化医疗在代谢疾病中的应用正在逐步发展，特别是针对代谢综合症的个体化干预措施。研究表明，个体的基因组、表观基因组、生活方式和环境因素在代谢健康和疾病表型中起着重要作用（Shapiro等, 2017）[47]。在代谢综合症的管理中，微生物组的个体差异及其对宿主免疫和代谢系统的影响也被认为是一个重要的研究方向，这为个体化的微生物组基础治疗提供了可能性。

未来的研究方向包括深入探讨饮食对激素调节的具体机制，关注性别特异性的代谢差异及体脂分布，探索经历性别转变个体的饮食需求。个性化的饮食干预措施应根据个体的代谢和激素特征量身定制，以优化跨性别谱系的健康结果（Mazza等, 2024）[48]。通过将性别特异性的考虑纳入饮食建议，医疗专业人员可以更好地支持个体实现最佳的代谢健康和激素平衡。

综上所述，激素在代谢调节中的作用是多方面的，未来的研究应继续探索激素与代谢之间的复杂关系，并推动个体化医疗在代谢疾病中的实际应用。

7 总结 ​

本文综述了激素在代谢调节中的重要作用，重点探讨了胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素和肾上腺素等主要代谢激素的功能及其机制。研究表明，激素通过复杂的信号传导通路和对代谢酶及基因表达的调控，维持机体的能量平衡和代谢稳态。激素失调与多种代谢性疾病密切相关，尤其是糖尿病和肥胖症的发生机制中，胰岛素抵抗和激素失调起着关键作用。未来的研究方向应聚焦于激素治疗的新策略和个体化医疗的应用，以应对日益严重的代谢性疾病问题。通过深入理解激素在代谢中的作用机制，我们有望为代谢相关疾病的预防和治疗提供新的思路。

参考文献 ​

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