甾体

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5α-双氢孕酮 (5α-DHP)，一个类固醇的实例。说明了大多数类固醇四环的形状（碳原子黑色，氧红色，氢灰色）。注意疏水性碳氢化合物（烃）在中间 (灰色，黑色)和相对末端的亲水性基团 (红色)，是许多天然类固醇的共同特征。5α-DHP是一种内生性类固醇激素以及一种生物合成的中间体。

类固醇（steroid）又称甾体、类甾醇，统称甾族、甾类、甾，是一群基于甾核碳骨架的衍生物，其特征是有一个四环的母核，由3个六碳环（A、B、C环）和1个五碳环（D环）稠合而成，甾核部分或完全氢化，且通常在C-10和C-13位置有甲基，C-17位置有烷基，并且，该碳骨架可发生一或多个断键、扩环和/或缩环。必须注意的是，类固醇的意思是“类似固醇”，其不一定属于醇类；为避免名称中“类”与“醇”在上下文中造成误解或歧义，常改称甾体。

类固醇的种类繁多，可为天然或合成化合物，包括：固醇类、肾上腺皮质素、性激素、胆汁酸、致癌烃类、心糖苷配基、皂苷配基等。作为药物者，以前俗称“美国仙丹”，因其在短时间内取得良好的治疗效果。

所有类固醇都是从乙酰辅酶A生物合成路径所衍生的。不同的类固醇在其附在环上的官能团有所不同，而其基本结构都是有一个环戊烷多氢菲核。现时从植物、动物及真菌中确认的有数以百种的类固醇。

类固醇又称甾体（甾是灾的异体字）的缘由是，取“甾”字有其象形性，“巛”代表了侧链，“田”代表了四个环。

## 生理及药理

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类固醇在生物系统中最重要的角色就是作为激素。类固醇激素与其受体蛋白质结合以产生生理反应，引发基因转录及细胞功能的改变。

在人类生理及药理上，最重要的类固醇是胆固醇、类固醇激素、它的前体及代谢物。在血液中，类固醇负责运送蛋白质。

胆固醇是一种重要的固醇，作为构成动物细胞膜的普通元素。但是，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）会导致不同的疾病及病征，例如动脉硬化。大部分其他类固醇亦是从胆固醇合成。不同的激素，包括脊椎动物的性激素，都是由胆固醇建立的类固醇。

### 类固醇的生物合成和代谢

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在动物，真菌和植物中发现数以百计不同的类固醇，或者是从羊毛甾醇 (lanosterol)或是从环阿屯醇 (Cycloartenol, 植物）形成。两者皆经由三萜角鲨烯环化反应而得。

类固醇代谢是一个生物过程，会从胆固醇制做类固醇，然后再转化成其他类固醇。不同的物种会有不同的类固醇代谢途径，人类的代谢途径如右图所示；当中涉及下列各种物质：

- 雄激素（Androgens，见左下角）
- 睾酮（Testosterone）
- 雌激素（Estrogens，见右下角）和孕激素（Progesterone，见左上角）
- 糖皮质激素（Corticoids）
- 皮质醇（Cortisol）
- 醛固酮（Aldosterone）

## 各类常见类固醇的化学式

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- 胆固醇，一个原型的动物固醇。

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- 胆甾烷5α-胆甾烷，共同的类固醇核心结构。这种5α类固醇是一种C-27的烃类固醇具有完整ABCD环系统。其特征包括连接在C-10和C-13两个轴向甲基基团，和连接在C-17一个8个碳的侧链。这个共同的碳骨架存在于胆固醇以及许多其他类固醇中。

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- 腺甾烷

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- 睾酮(或称作睾甾酮、睾丸激素)，主要的男性性激素及促蛋白合成类固醇。

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- 美雄酮(或称作去氢甲睾酮，商品名为大力补 (Dianabol)，17α甲基化 (右上角)以提高口服生物利用率。

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- 胆汁酸(或称作胆酸)，表示羧酸和额外经常存在的羟基。

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- 地塞米松 (Dexamethasone)，合成皮质类固醇药物，美国最常处方的美国仙丹、地塞米松酏剂 (Dexamethasone elixir, USP 0.5 mg/5 mL 8 ounce)。

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- 羊毛甾醇，生物合成动物类固醇的前驱体。

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- 孕酮(或称作黄体激素、黄体酮)，涉及女性月经周期、怀孕、和胚胎发育的一种内源性类固醇，是孕激素的一种。

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- 美罗孕酮，人工合成的类固醇，与孕酮具有相似的效果。

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- Β-谷固醇，植物固醇的一种。在C-17的侧链有一个完全的烃支链和在C-3有一个羟基基团。

## 类固醇药物

常用的类固醇药物有羟甲烯龙、十一酸睾酮、氧甲氢龙、去氢甲基睾酮、美雄酮、司坦唑醇等。

类固醇药物可通过注射与口服两种方式摄入，特定的药物可能会被要求用特定的方式摄入，通常情况下直接注射药物比直接口服药物更有效。一般认为，口服类固醇会被人体直接吸收，但实际上虽然类固醇难以被人体消化，但进入肠道后的类固醇需要经过分解再合成等多重步骤才能重新激发受体蛋白质引起指向性功能改变。这也是口服类药物效果较不明显的原因之一。

类固醇药物具有极强的消炎及免疫抑制的作用，对于发炎性的疾患、过敏性疾病、自体免疫性疾病有较高的医学价值，但过量使用类固醇药物会导致HPA轴（hypotalmic-pituitary-adrenocortical axis）异常，容易导致肾上腺皮质长期停止工作而萎缩，使人体对类固醇药物产生依赖性。

## 类固醇的药理特性

类固醇是人体会自行分泌的物质，除此之外，人们在遇到外在环境压力或危急时也会迅速分泌大量类固醇来“应急”，最明显的是运动员常打一种合成代谢类固醇，也是类固醇的一种，以增加运动场上的爆发力，以达到短时间提升运动成绩的目标。但因大量服用类固醇之各种副作用对身体的伤害力确实很大，使得各种体育协会基于保护运动选手的心理下将类固醇列为禁药。但有些运动员因为长期运动的肌腱、韧带伤害也会使用类固醇来治疗，但在使用后几个月内都会从尿液中被检测出来。

类固醇由于很多媒体错误的报导及坊间的传言，导致民众对其产生很多不必要的误解，在医院可以发现，病人最在意、最害怕的药物，除了癌症病人所用到的化学治疗外，大概就是类固醇了，几乎在台湾广为人知之“美国仙丹”这名词。

### 临床上的使用

类固醇是人体正常生理所需的荷尔蒙，每人每天都会于肾上腺皮质分泌一定量的甾体（cortisol）供人体正常的生理作用，分泌量的多寡由脑部的下视丘、脑下垂体及肾上腺皮质共同来控制，而且分泌有一定的规律，在我们每天早上睡醒时是最高，之后在白天的时间会慢慢下降，到了晚上12点时达到最低。一旦身体遭受意外伤害、压力、疾病影响导致身体免疫力发生变化（包括：各种发炎、过敏、分泌不协调...等），皆可由甾体来治疗改善。

急性发病期，有可能每天使用大剂量的类固醇，较有可能发生副作用，随着病情稳定进步时，服用剂量会减少，随着服用剂量的减少，副作用也会减少，直至病情完全改善。只要在医师指示下服用甾体，医师会平衡使用时的利与弊，以期达到最好的治疗效果并尽量减少可能发生的副作用。

### 类固醇的常见副作用

类固醇的副作用与药量及使用期间有直接的关系，若长期使用、或大剂量使用较容易造成副作用，但副作用因每个人的体质而有所差异。

心血管问题:当开始服用甾体就要密切注意血压的变化。一旦血压上升成为问题，就要服药控制。此外，有研究显示，年轻人滥用类固醇可导致心脏病死亡。

肝脏损害:长期滥用类固醇会造成肝脏的损害。

饥饿:类固醇使人容易饥饿、吃很多，显著的食欲增加对小孩来说是一大问题，可能需要营养师的协助来避免体重过重。

糖尿病:类固醇会刺激胰脏胰岛α细胞的分泌胰高血糖素，以及β细胞凋亡减少胰岛素分泌。导致蛋白质分解增加、糖质新生增加和胰岛素分泌减少，造成胰岛素抗性增加及周边对葡萄糖利用之减少，引起高血糖的现象。

外在形态改变:库兴氏症候群是服用类固醇所造成的改变，脸颊、躯干可能变得肿胖，特别是脸部及眼脸会浮肿，而相对地，手脚就显得“皮包骨”。

皮肤问题:使用类固醇会使皮肤变得较薄，伤口较不易愈合，并且容易产生瘀青。

盐和液体的滞留:类固醇会有使液体滞留的倾向，这就是为何限盐饮食是很重要的。

降低对感染的反应:当孩童服用大剂量的类固醇时，对抗感染的能力就会降低，有些感染会变得非常严重，假若孩童尚未感染水痘，或未接受疫苗，就要避免暴露在公共场所，当孩童已暴露时，必须尽快就医。

情绪摇摆不定:当你服用类固醇时，可能会发生极度的高兴、忧伤、愤怒、或活跃。

肠胃方面的问题:类固醇会增加对肠胃道的刺激，假如出现胃不舒服的问题，要找你的医生，这时可以用制酸剂，早上吃饭时合并服用甾体，可减少胃部不适。避免同时服用阿斯匹灵类的药物，因为会引起胃不舒服。

粉刺（青春痘）:对青春期的孩子，类固醇会加重粉刺的产生。

月经周期的改变:对青少女而言，经期会变得不规律，甚至停经几个月。

男性生殖功能下降:滥用类固醇会导致男性睾丸萎缩。

### 类固醇的药物使用注意事项及指引

- 治疗期间必须在指定时间回诊。
- 不可任意停药，因为定期定量服用才可达到最佳治疗效果。长期服用的病人，不要太快停药，而要配合医师指示渐进式地停掉，以免快速停之后，体内顿时类固醇分泌不足。
- 外用药膏若含类固醇者，勿任意涂在青春痘、病毒霉菌或细菌感染部位，以免病情恶化。
- 有糖尿病、高血压、胃溃疡病史，使用类固醇要特别谨慎；长期使用含类固醇眼药时，要定期测量眼压，以防止青光眼。
- 如果是一天服用一次，应尽量在早上吃药，此举较符合人体生理周期，可避免对下视丘脑下腺肾上腺造成抑制。
- 如有任何不适，请与医师联络，并请告知别科医师你有在使用类固醇。
- 由于类固醇尝起来很苦，所以若是因此你的孩子不吃时，可在吃药时伴服些水或其它如蜂蜜、花生酱等诸如此类的东西。
- 如果说早上忘了吃，记得当天一定要快点吃，要是你的孩子服药时间是每两天吃一次的话，那么你可以将吃药时间记录在月历上，以提醒你那天该喂他吃药了，要记得，忘了吃药是件很危险的事，小孩子们会因此而得不到药物的完整疗效。

气喘病人（尤其是小孩及孕妇），因类固醇药物加注影响儿童生长的警语，气喘儿童或孕妇常会非常担忧，可能不明究里任意停用或自行减量，但气喘若没有好好控制所导致的危险将会令病人未蒙其益先受其害。有些气喘病患非常排斥吸入性类固醇，只在呼吸不顺时使用气管扩张器，恶果是气管一直处于发炎状态，气管扩张器愈用愈没效，结果气管功能愈来愈不好，发作次数反而增加。根据报告，怀孕妇女可以安心使用吸入类固醇，如果因停用吸入性类固醇而使气喘失去控制时，会使母亲及胎儿血氧浓度太低，反而造成初期子痫、胎儿出生前后死亡、早产、子宫内生长迟缓、先天畸形的不良作用。

因此类固醇如在正常剂量下，遵照医嘱按时使用，副作用多半不会发生或很轻微，不需要特别在意；但如果自行购买来路不明的成药或中药时就要留意是否有添加过量的类固醇可能性；对于甾体的使用应该不要过度排斥，也不要滥用，相信只要正确的使用药物，并清楚掌握其药性，就能尽量减少副作用，并达到预期的治疗效果。

## 分类

### 功能分类

按照其功能分类，以下是一般甾体的类别：

- 糖皮质激素调节新陈代谢及免疫系统，亦是医生用作治疗炎症，如哮喘及关节炎。一般非内分泌的医护人员所指的“类固醇”，就是指糖皮质激素。
- 盐皮质激素协助维持血液量及控制肾脏排出电解质。
- 性激素能产生性别分化或支持繁殖。它们包括有：
- 雄激素
- 关于同化激素：是与雄激素受体产生作用，以加强肌肉及骨骼合成的类固醇。它可以是自然存在或是人工合成的。现时一般运动员服用的所谓“类固醇”，就是指同化激素。
- 雌激素
- 孕激素
- 植物类固醇是一种自然存在于植物内的类固醇。
- 麦角类固醇是一种自然存在于真菌内的类固醇，当中包括某些维生素D补充剂。

在解剖学治疗学及化学分类系统中，同化激素被分类为A14，性激素被分类为G03及L02，而皮质醇则被分类为A07EA、C05AA、D07、D10AA、H02、R01AD、R03BA、S01BA、S02B及S03B。

### 结构分类

除了以功能分类外，类固醇亦可以其化学构造来分类，其中一个例子是按医学标题表来分类。

## 与研究类固醇有关的诺贝尔奖

研究类固醇相关题材已经获得了许多诺贝尔奖。这些奖项包括：

- 1927年（化学）海因里希·奥托·威兰 - 胆酸，甾醇的结构，以及它们与维他命的连接。
- 1928年（化学）阿道夫·温道斯 - 甾醇的结构及其与维他命连接。
- 1939年（化学）阿道夫·布特南特和拉沃斯拉夫·鲁日奇卡 - 类固醇性激素的分离与其结构的研究。萜烯及其相关研究。
- 1950年（生理学与医学）爱德华·卡尔文·肯德尔，塔德乌什·赖希施泰因，菲利普·肖瓦特·亨奇 - 由于发现肾上腺皮质激素及其结构和生理效应。
- 1965年（化学）罗伯特·伯恩斯·伍德沃德 - 胆固醇，可的松，和羊毛甾醇的合成。其同事罗德·霍夫曼于1981年因为通过前线轨道理论和分子轨道对称守恒原理来解释化学反应的发生而获得诺贝尔化学奖。
- 1969年（化学）德里克·巴顿和奥德·哈塞尔 - 发展构象异构的概念及其在化学中的应用，其中一个重要具体的重点是“甾核”的构象异构。
- 1975年（化学）弗拉迪米尔·普雷洛格 - 经由鲨烯、甲羟戊酸确定胆固醇生物合成的立体化学过程。

## 参考文献

- A concise history of the study of steroids.
- A review of the history of steroid synthesis, especially biomimetic.
- Adrenal steroidogenesis pathway.