内分泌系统¶

内分泌系统把神经活动、环境周期、营养状态、水盐平衡和生殖阶段转换为持续时间不同的化学信号。比较解剖所见的内分泌组织并不都呈一枚界限清楚的腺体：下丘脑神经元把轴突终末伸到神经血液区，鱼类肾间组织和嗜铬组织可分散在血管与肾组织周围，消化道内分泌细胞散在上皮中，性腺和胎盘则把生殖、交换和分泌功能结合在同一器官。因而，观察时需要同时记录细胞来源、组织聚集方式、血管或神经联系和主要分泌物。

神经分泌组织以及外胚层、中胚层和内胚层来源的腺体构成内分泌系统的发生框架。同一器官常由两种谱系组合，同一种分泌细胞也能在不同类群中独立成腺或并入另一器官，因此还需结合成体聚集方式和神经血管联系。激素合成、受体、反馈和人体生理详见内分泌生理总论。

内分泌组织、神经分泌与神经血液器官¶

典型内分泌细胞缺少把分泌物送到体表或管腔的导管，激素释放到组织液后进入有窗毛细血管或局部循环。腺细胞常排列成索、团、滤泡或岛，细胞与血管之间距离很短。肽类激素储存在分泌颗粒中，类固醇生成细胞富含光面内质网和具有管状嵴的线粒体，甲状腺滤泡则把碘化甲状腺球蛋白储存在细胞外胶质中；这些差异是组织切片辨认的重要依据。

神经分泌细胞（neurosecretory cell）是能够把电活动转为肽类或胺类分泌的神经元。其胞体合成前体，颗粒沿轴突运输到终末，在动作电位引起的 Ca\(^{2+}\) 内流下释放。轴突终末与毛细血管密切接触的区域称神经血液器官（neurohemal organ），例如正中隆起、神经垂体和鱼类尾垂体。神经垂体主要储存并释放下丘脑神经元合成的激素，其组织以轴突终末、支持细胞和毛细血管为主。

肾上腺髓质嗜铬细胞来自神经嵴，与交感神经元有共同发生背景，接受交感节前纤维直接支配并释放儿茶酚胺。它们属于改造的神经内分泌细胞，成熟时缺少神经元式长轴突。松果体细胞来自间脑神经上皮，部分非哺乳脊椎动物中仍保留直接感光性质；哺乳动物松果体主要通过视网膜—生物钟—交感神经通路获得光周期信息。“神经分泌腺”可概括神经垂体、肾上腺髓质和松果体同神经系统的联系，三者的细胞形态、胚胎来源和输入方式则各不相同。

下丘脑—垂体复合体¶

脊椎动物垂体由两个相邻而来源不同的部分组成。腺垂体（adenohypophysis）主要由头部表面或口腔外胚层形成的腺垂体基板内陷而来，羊膜动物胚胎中形成拉克氏囊；神经垂体（neurohypophysis）由腹侧间脑神经外胚层向下生长形成。二者接合后建立由下丘脑输入、腺垂体内分泌细胞、神经分泌轴突和毛细血管共同组成的复合器官。斑马鱼谱系追踪还发现少量内胚层细胞可贡献腺垂体，因此外胚层是主要来源，同时存在有限的类群和细胞谱系差异。¹

腺垂体常分为远侧部、中间部和结节部。远侧部含分泌生长激素、催乳素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素及促性腺激素的主要细胞群；中间部的黑色素细胞刺激激素系统在鱼类、两栖类和许多其他脊椎动物中较发达，可参与背景适应，成人灵长类则只保留很薄或不连续的中间区；结节部环绕漏斗，羊膜动物中与季节和光周期信号的联系较突出。传统嗜酸、嗜碱和嫌色分类可用于普通染色切片，确认细胞类型还需要激素免疫染色、谱系标志和分布位置。

神经垂体包括漏斗、神经部及与正中隆起连续的神经血管结构。下丘脑大细胞神经分泌神经元把加压素样和催产素样肽的颗粒沿轴突送至神经部释放；小细胞神经分泌神经元则在正中隆起释放调节因子，经门脉或局部血管到达腺垂体。鱼类常见神经垂体突起深入腺垂体，真骨鱼的下丘脑轴突甚至可直接邻接内分泌细胞；四足动物更突出正中隆起—垂体门脉传递。直接神经邻接和门脉传递是脑控制腺垂体的两种组织接口。²

文昌鱼口前纤毛窝背侧的哈氏窝由口腔上皮内陷形成，位置、发生和部分转录调控与脊椎动物腺垂体基板存在相似性，历来被称为垂体同源物。文昌鱼缺少由腺垂体和神经垂体结合而成的脊椎动物式垂体及可据形态一一对应的全部细胞类型；哈氏窝因此是探索腺垂体起源的比较结构。

垂体激素的名称和靶轴在脊椎动物中高度保守，具体配体、受体复制和作用范围却随支系改变。鱼类催乳素在淡水适应中有重要作用，生长激素和催乳素家族成员共同参与生长与渗透调节；促黑色素细胞系统在许多非哺乳脊椎动物中能够快速改变色素细胞状态。人体垂体各细胞、门脉和反馈轴详见下丘脑—垂体内分泌。

松果体复合体与光周期输出¶

松果体复合体从间脑背侧神经上皮发生，与上丘脑和缰核邻近。鱼类、两栖类和部分爬行动物中，松果体或松果旁器可含具有外节样结构的感光细胞，直接把光信息转为神经或褪黑素输出；部分蜥蜴和喙头蜥还形成顶眼，具体感光结构见感觉器官。鸟类松果体也具有较强的自主节律与光响应能力，并与视网膜和视交叉上核样时钟共同工作。

哺乳动物松果体细胞主要由交感神经末梢传入夜间信号。视网膜照度信息经视交叉上核、下丘脑和颈上神经节形成多突触路线，黑夜时去甲肾上腺素输入增强，促进褪黑素合成。褪黑素主要提供“生物学夜晚”的时相信号，参与昼夜和季节节律；随清醒时间积累的睡眠压力由其他稳态过程产生。直接感光、神经输入和时钟自主性在各类群中形成不同组合，展现出比“由眼退化成腺”更复杂的演化历史。

尾部神经分泌系统¶

许多鱼类脊髓尾端具有尾部神经分泌系统。大型 Dahlgren 细胞位于最后若干脊髓节段，轴突沿脊髓—尾垂体束向后，在尾椎管内或附近的神经血液器官形成终末；真骨鱼常可见边界较集中的尾垂体（urophysis），其他类群可表现为弥散终末。细胞合成尿紧张素 I、尿紧张素 II 等肽，颗粒在尾垂体毛细血管旁释放，参与水盐、心血管和代谢调节。³

“尾垂体”这一历史名称来自它与神经垂体相似的神经血液组织方式。神经垂体接受下丘脑神经元轴突，尾垂体接受脊髓尾端 Dahlgren 细胞轴突；二者可据释放端的组织方式进行比较，发生位置和神经元群则各自独立。尾部系统的神经元位置与细胞形态见神经系统。

肾间组织、嗜铬组织与肾上腺¶

脊椎动物肾上腺系统由两种不同来源的组织组合。肾间组织（interrenal tissue）或肾上腺皮质样组织主要来自中胚层，细胞以胆固醇合成皮质类固醇；嗜铬组织（chromaffin tissue）来自神经嵴，细胞含儿茶酚胺颗粒并接受交感输入。外侧皮质包围中央髓质是多数兽类的成体空间关系，其他脊椎动物可呈分离、邻接或交错排列。

肾间细胞产生的主要糖皮质激素随类群不同。多数真骨鱼以皮质醇为重要糖皮质激素，许多两栖、爬行、鸟和哺乳动物以皮质酮或皮质醇中的一种为主，也可同时产生多种皮质类固醇；可的松通常是皮质醇经氧化形成的活性较低代谢物。盐皮质调节同样具有类群差异：醛固酮在四足动物中占有重要位置，鱼类还利用皮质醇、11-脱氧皮质酮及鳃、肾等局部受体系统维持离子平衡。

嗜铬细胞主要合成去甲肾上腺素和肾上腺素，二者比例随物种、细胞区和调控状态改变。哺乳动物皮质血流将较高浓度糖皮质激素带到髓质，可促进 PNMT 表达和肾上腺素形成；分散在交感神经节或大静脉周围的嗜铬组织则处于不同的局部激素环境。神经嵴来源解释了嗜铬细胞与交感神经元的深层关系，成体组织分布仍需逐类群观察。

从无羊膜类的分散组织到部分羊膜类的结合腺体，再到多数兽类的同心分层，展示了总体的集中趋势，也伴随多次混合和重新分区。鳄类的混合型更接近鸟类，龟类可形成贴近肾表的长条，有鳞类内部的嗜铬组织位置也极其多样。比较证据支持两种细胞谱系长期保守，腺体边界和相互位置则具有可演化性。⁴

人体肾上腺三带、类固醇生成及反馈见肾上腺皮质内分泌，交感—髓质连接和儿茶酚胺作用见肾上腺髓质内分泌。

甲状腺与内柱¶

脊椎动物甲状腺从前部咽底正中腹侧的内胚层原基发生，随后形成由单层上皮围成的滤泡；该原基与两侧成对的咽囊在位置和发生上均有区别。滤泡腔内胶质储存碘化甲状腺球蛋白，细胞基底面邻近毛细血管；这种把激素前体储存在细胞外的结构是甲状腺最可靠的组织学标志。

文昌鱼和被囊动物咽底的内柱（endostyle）分泌黏液帮助滤食，其中部分区域能够摄取碘并表达与甲状腺合成有关的酶和调控基因，构成内柱—甲状腺同源假说的经典依据。七鳃鳗幼体也有内柱，变态时部分上皮重组为分散的甲状腺滤泡；盲鳗则在胚胎期由腹侧咽内胚层直接形成滤泡，尚未确认经历内柱样阶段。“七鳃鳗个体发育重演甲状腺起源”是这一领域的历史假说，现今对于现生七鳃鳗内柱是祖征保留还是支系性再获得仍有讨论。⁵

甲状腺滤泡在各类群中的聚集程度不同。七鳃鳗成体和许多硬骨鱼可有沿腹主动脉、咽底或肾区分散的滤泡，部分真骨鱼滤泡还可异位到头肾、脾等区域；软骨鱼和多数四足动物形成较集中的腺体，鸟与哺乳动物常见左右叶或成对腺体。腺体是否有完整被膜、滤泡直径和胶质量会随季节、发育及功能状态改变。甲状腺激素合成和 HPT 反馈轴详见甲状腺内分泌。

甲状旁腺、后鳃体与斯坦尼斯小体¶

血钙和磷平衡在水生与陆生脊椎动物中面对不同交换界面。鱼类可直接经鳃和肠从水中取得 Ca\(^{2+}\)，四足动物主要依靠食物、肾与骨之间的调节。相关激素和受体家族早于独立腺体出现，调节功能可由咽鳃上皮、肾和其他组织共同承担。

甲状旁腺（parathyroid gland）由咽囊内胚层上皮形成，主细胞分泌甲状旁腺激素。结构明确的甲状旁腺是四足动物特征；鱼类以 PTH／PTHrP 家族、钙敏感受体和相关调节组织承担相应信号过程。鱼鳃中表达 Gcm2 的上皮与四足动物甲状旁腺共享发生调控线索，支持甲状旁腺与祖先咽鳃上皮之间的演化联系。⁶

在人类发生中，第三咽囊背侧形成下位甲状旁腺，第四咽囊背侧形成上位甲状旁腺。两栖、爬行、鸟和其他哺乳动物的咽囊数、腺体对数、迁移距离及最终位置各有差异，爬行动物内部也存在多种组合。切片辨认以成团主细胞、丰富毛细血管及甲状腺或胸腺邻接关系为依据，最终位置只作为判断咽囊来源的辅助线索。

后鳃体（ultimobranchial body）或鳃后体来自最后咽囊区域的内胚层。鱼、两栖、非鸟爬行动物和鸟类常保留独立或相对独立的后鳃体，其中 C 细胞分泌降钙素；哺乳动物胚胎的后鳃体并入甲状腺，C 细胞散在滤泡之间，故称滤泡旁细胞。现代谱系追踪支持鱼、鸟和哺乳动物 C 细胞均来自咽内胚层，神经嵴主要贡献周围结缔组织；早期提出的神经嵴来源模型已由这一谱系证据更新。⁷

斯坦尼斯小体（corpuscle of Stannius）是许多真骨鱼肾表或肾实质内的成对或多枚小腺体，由肾小管上皮出芽并脱离形成。细胞感受血中 Ca\(^{2+}\) 升高后释放 stanniocalcin-1，降低鳃和肠等处的钙摄取并参与磷酸盐平衡。其肾源性发生和 stanniocalcin 分泌功能区别于咽源性的甲状旁腺与后鳃体；降钙素主要来自后鳃体，肾素来自肾脏近血管球系统。哺乳动物保留 stanniocalcin 同源蛋白，但未形成斯坦尼斯小体这种独立腺体。⁸

PTH、维生素 D、FGF23、降钙素及肠—肾—骨通量的生理关系见钙磷调节。

胰岛与胃肠胰内分泌系统¶

胰腺内分泌细胞来自前肠内胚层，与外分泌腺泡和导管共同发生。典型胰岛以 B／β 细胞分泌胰岛素、A／α 细胞分泌胰高血糖素、D／δ 细胞分泌生长抑素、PP／F／γ 细胞分泌胰多肽类信号；细胞种类、比例和在岛内的位置随物种与胰区改变。同一套字母提供跨类群比较接口，各种鱼类则具有各自的细胞组合和空间构型。

圆口类已经有内分泌胰样组织。七鳃鳗幼体、变态个体和成体的细胞组合与聚集位置会改变，成体可在胆管附近形成主胰岛；盲鳗也有与胆道邻近的胰岛器官。外分泌胰组织可沿肠和胆道区域分散，内、外分泌组织的空间关系随生活史和类群变化。早期研究曾把 B、D、PP、A 细胞依次出现排成一条系统进步序列；现代比较还需考虑基因复制、抗体交叉反应、生活史和支系性丧失，并把现生类群视为各自演化形成的状态。⁹

软骨鱼的内、外分泌组织已位于胰腺中，胰岛大小与细胞分布随类群而异。辐鳍鱼的内分泌组织统称胰岛器官（islet organ）：既可有许多散在小胰岛，也可形成一枚主胰岛，或由多枚大胰岛聚成肉眼可见的布洛克曼小体（Brockmann body）；这些名称对应不同聚集尺度，同一个体中也可同时出现。四足动物通常在外分泌胰实质中散布许多胰岛，两栖、爬行、鸟和哺乳动物则各有不同的岛形、血管、神经与细胞拓扑。

内分泌胰岛与胃肠道散在细胞共同组成胃肠胰内分泌系统。肠上皮中的 G、I、K、L、S、D 等细胞可感受管腔营养和局部神经信号，向基底侧释放胃泌素、胆囊收缩素、GIP、GLP-1、促胰液素或生长抑素等。激素作用与人体胰岛微循环见胰岛内分泌，肠内分泌细胞的区域和历史分类见消化生理。

胸腺的发生与系统边界¶

胸腺上皮来自咽囊内胚层，随后接受造血祖细胞进入并形成皮质、髓质和选择微环境。软骨鱼中已经有结构明确的胸腺；硬骨鱼多位于鳃腔背侧或咽部，两栖、爬行和鸟类可在颈部形成一对或多对小叶，哺乳动物胸腺通常向后迁入前纵隔。各类群参与发生的咽囊数和胸腺小叶数差异明显，器官来源需结合具体物种的胚胎谱系确定。

圆口类在鳃区具有支持淋巴细胞发育的胸腺样组织（thymoid），其组织方式区别于有颌脊椎动物的被膜胸腺，也区别于散布在每个咽囊中的多枚独立胸腺。它为适应性免疫器官起源提供了比较线索。胸腺上皮产生多种细胞因子和局部肽信号；“胸腺素”研究曾使胸腺常被列入内分泌腺，其核心解剖身份仍是初级淋巴器官，主要作用发生在细胞接触和局部微环境中。T 细胞选择见淋巴细胞发育与受体多样性，各类群胸腺位置见心血管与淋巴系统。

性腺、胎盘与暂时性内分泌器官¶

性腺同时产生配子和激素。类固醇生成细胞来自生殖嵴中胚层及其间质谱系，卵巢卵泡的膜细胞、颗粒细胞和排卵后黄体形成相互协作的分泌单位，精巢间质细胞和支持细胞分别提供雄激素及抑制素等信号。鱼类性转换、两栖和爬行动物温度敏感性别分化、鸟类季节性性腺变化都说明形态与内分泌状态随生活史改变；性腺结构和管道已在生殖系统展开。

胎盘由胎儿滋养层和母体子宫共同建立，是妊娠期暂时性内分泌器官。人胎盘分泌 hCG、胎盘生乳素、孕激素和雌激素，而不同胎盘哺乳动物具有支系特异的激素组合。灵长类和马科分别独立演化出绒毛膜促性腺激素；灵长类、啮齿类和反刍类的胎盘生乳素又分别由 GH 或 PRL 家族基因复制产生。反刍类干扰素 τ、妊娠相关糖蛋白及啮齿类催乳素家族成员等具有更窄的支系分布。¹⁰

胎盘激素共同影响黄体维持、母体代谢、乳腺准备、子宫状态和胎儿生长，具体分子和时序取决于胎盘类型及物种。胎盘形态和母胎屏障见胚胎发生与基本组织，跨物种比较以各支系的胎盘组织和激素谱为依据。

弥散内分泌细胞与局部信号¶

消化道、呼吸道、皮肤和泌尿生殖道中散在许多神经内分泌细胞。胺前体摄取和脱羧（amine precursor uptake and decarboxylation，APUD）来自一组共同的组织化学特征，曾把胃肠、胰岛、甲状腺 C 细胞和肾上腺髓质等归为一套弥散神经内分泌系统。谱系研究显示这些细胞分别来自多种局部上皮或神经嵴谱系；APUD 因此主要用于说明组织化学分类史，现代描述则明确器官、细胞谱系和分泌物。

前列腺素、前列环素和血栓烷由花生四烯酸等脂肪酸前体按需合成，通常在局部迅速代谢，以旁分泌或自分泌方式调节血管、血小板、平滑肌、炎症和生殖过程。它们属于由内皮、免疫细胞、肾、子宫等多种组织按需生成的组织激素，合成和释放分散在各个作用场所。

心房和心室肌细胞释放利钠肽，肾脏产生肾素、促红细胞生成素和活性维生素 D，肝脏产生 IGF-I、血小板生成素及多种激素结合蛋白，脂肪组织释放 leptin、adiponectin 等信号，骨和骨骼肌也可产生具有局部或远端作用的分子。“内分泌器官”边界由此取决于讨论尺度：比较解剖仍需辨认经典腺体，同时也要承认许多功能器官具有内分泌细胞。相关人体组织信号见松果体、组织激素与器官内分泌。

标本、模型与切片观察¶

观察垂体时先以间脑、漏斗和蝶鞍或颅底为坐标，区分腺垂体细胞索与颜色较浅、富含轴突的神经垂体。鱼类切片要寻找神经垂体突起是否深入腺垂体，并记录远端、近端远侧部和中间部；哺乳动物切片则注意远侧部、中间部残迹、神经部和漏斗。普通染色可初步区分嗜酸、嗜碱和嫌色细胞，单一激素类型还需结合免疫染色、谱系标志和分布位置确定。

观察肾上腺同源结构时，应先找肾、后主静脉、交感链、性腺和生殖管，再判断类固醇细胞与嗜铬细胞是分离、相邻、交错还是同心分层。类固醇细胞常胞质泡沫样或含脂滴，嗜铬细胞经铬盐固定可出现棕黄色反应；固定方式会显著改变外观。鱼类头肾同时包含大量造血细胞，肾上腺同源结构应具体标注其中的肾间细胞群和嗜铬细胞群。

甲状腺以含胶质滤泡为核心标志，分散滤泡应沿腹主动脉和咽底逐片寻找。后鳃体呈细胞团状，甲状旁腺由无胶质腔的主细胞团组成；哺乳动物 C 细胞散在滤泡间，常需降钙素免疫染色确认。真骨鱼肾表的小圆或卵圆腺体可为斯坦尼斯小体，应以其与肾小管的发生位置、成团细胞和 stanniocalcin 标记同甲状旁腺及肾上腺组织区分。

胰岛在常规切片中常比周围腺泡染色浅、毛细血管丰富，真骨鱼还应寻找主胰岛或布洛克曼小体。细胞排列会随物种、胰头胰尾区域和代谢状态改变，人胰岛常见的“中央 β、周边 α”图式只适用于部分标本。性腺、胸腺、松果体和胎盘比较还要记录年龄、性别、季节、妊娠或变态阶段，因为同一器官可随生活史显著增大、退化或重组。

感觉、神经和激素系统共同构成行为的近因基础。动物行为学进一步讨论动物如何在环境中选择、学习、交流和繁殖。

参考资料与延伸阅读¶

• Norris DO, Carr JA. Vertebrate Endocrinology. 6th ed. Academic Press, 2021.
• Bentley PJ. Comparative Vertebrate Endocrinology. 3rd ed. Cambridge University Press, 1998.
• Hadley ME, Levine JE. Endocrinology. 6th ed. Pearson, 2007.
• Kardong KV. Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. 8th ed. McGraw Hill, 2019.
• Santiago-Andres Y, Golan M, Fiordelisio T. Functional pituitary networks in vertebrates. Frontiers in Endocrinology. 2021;11:619352. doi:10.3389/fendo.2020.619352。