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下丘腦與垂體位於大腦底部，兩者在結構上和功能上都有著密切聯繫。成人下丘腦平均重量僅4g，不足全腦的1%，但它是極為重要的結構，與中樞神經系統其他腦區存在錯綜複雜的傳入和傳出聯繫。下丘腦的一些神經元具有內分泌功能，這些神經內分泌細胞在匯集和整合各種信息後，將神經活動的電信號轉變為化學信號—即合成並分泌激素，因此它們具有神經元和內分泌細胞的雙重特徵，它們通過與垂體聯繫，將神經和體液調節系統進行整合，廣泛參與機體功能的調節。此外，居於中樞部位的松果體所分泌的激素也參與機體的高級整合活動。
下丘腦與腺垂體之間沒有直接的神經結構聯繫，但存在獨特的血管網絡，即垂體門脈系統。這種血管網絡可經局部血流直接實現下丘腦與腺垂體之間的雙向溝通，而無需通過體循環。下丘腦的內側基底部，包括正中隆起、弓狀核、腹內側核、視交叉上核、室周核和室旁核內側等，都分布有神經內分泌細胞，這些神經元胞體較小，又稱為小細胞神經元或神經內分泌小細胞。它們發出的軸突多終止於下丘腦基底部正中隆起，與垂體門脈中的初級毛細血管叢密切接觸，其分泌物可直接釋放到垂體門脈血液中，由此可見，垂體門脈系統是一個獨特的神經-血液的接觸面。這些小細胞神經元能產生多種調節腺垂體分泌的激素，故又將這些神經元胞體所在的下丘腦內側基底部稱為下丘腦的促或稱為小細胞神經分泌系統。
神經垂體為下丘腦的延伸結構，並非腺組織，也不含腺細胞，因此不能合成激素。神經垂體的內分泌，實際是指下丘腦視上核和室旁核等部位大細胞神經元軸突延伸投射終止於神經垂體，形成下丘腦-垂體束。這些神經內分泌大細胞可合成血管升壓和縮宮素。VP和OT都是由六肽環和三肽側鏈構成的九肽，兩者區別只是第3與第8位的胺基酸殘基不同。由於人VP肽鏈的第8位胺基酸為精氨酸，因此常被稱為精氨酸血管升壓素。
VP和OT是由前激素原裂解而產生的。前VP和OT原，除了含有VP或者0T片段外，還含有神經垂體激素運載蛋白的片段。VP與OT分別同各自的運載蛋白一起被包裝於神經分泌顆粒囊泡中，以軸漿運輸的方式和2 ~3mm/d的速度沿神經軸突構成下丘腦-垂體束運送至神經垂體。視上核和室旁核受到刺激後，神經元興奮，神經衝動傳至位於神經垂體的軸突末梢，使其去極化，引起Ca2+內流，囊泡以出胞的方式將其中的VP或者OT與其運載蛋白一併釋放入血。VP和OT不僅存在於下丘腦神經垂體系統內，也存在於下丘腦正中隆起與第三腦室附近的神經元軸突中。有研究提示上述神經垂體激素也可能影響腺垂體的分泌活動。
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(責任編輯：周濤)
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