皮质激素为甾体化合物,其共同结构特点为C4-C5之间有一双键,C3上有酮基,C17上有二碳侧链,系保持其生理活性所必需的。由于皮质激素作用广泛,不良反应多,为寻找高选择性化合物,曾对该类药物结构进行改造,人工合成了一系列皮质激素类药物,其结构改变与活性的关系概述如下:
如将C1和C2之间改成不饱和双键,则糖代谢作用和抗炎作用增强,水盐代谢作用稍减弱,如可的松变为泼尼松和氢化可的松变为泼尼松龙。
若在C6上引入甲基,则抗炎作用增强,水盐代谢作用减弱,如泼尼松龙变内甲泼尼龙。
泼尼松龙C9加氟,C16加α-羟基,则成为曲安西龙间,抗炎作用增强,水盐代谢更弱,如将其C6以α-CH或β-CH取代,分别变为地塞米松和倍他米松,则抗炎作用大大增强,几乎无水盐代谢作用,作用持续时间延长。如泼尼松龙C9加氟,而C6上再加一个氟,同时在C6和C17上接以缩丙酮,变为氟轻松,抗炎作用增强,但水盐代谢作用亦很强,主要外用治疗皮肤病。
糖皮质激素类药物作用广泛复杂,且随剂量不同而变化。生理状态下机体所分泌的糖皮质激素主要影响物质代谢,缺乏时可引起代谢失调乃至死亡;应激状态时,糖皮质激素大虽分泌,使机体能适应内外环境变化所产生的强烈刺激。药理剂量超生理剂量时,糖皮质激素除影响物质代谢外,尚有抗炎、免疫抑制和抗休克等药理作用。
【药动学】注射、口服均可吸收。氢化可的松入血后约90%与血浆蛋白结合,其中80%与皮质类固醇结合球蛋白(CBG)特异性结合,少量与清蛋白结合。CBC在血浆中含量虽少,但氢化可的松与之亲和力大。人工合成品亦能与CBG结合,但结合率低于氢化可的松。CBG在肝中合成,雌激素对其具有促进作用,因而妊娠期或雌激素治疗时,血浆CBG水平增高而使游离型糖皮质激素类药物浓度降低;肝疾病如肝硬化时CBG减少,血中游离型药物则增多。糖皮质激素类药物吸收后在肝中分布最多,血浆次之,脑脊液再次之。
本类药物主要在肝中代谢转化,首先是C4与C5之间双键被加氢还原,随后C3上酮基被羟基取代,代谢产物与葡萄糖醛酸或硫酸结合后由尿排出。可的松与泼尼松等C11上酮基,在肝中转化为羟基,生成氢化可的松和泼尼松龙方有生物活性,故严重肝功能不全的患者只宜应用氢化可的松或泼尼松龙。氢化可的松血浆t1/2为1.5-2.5小时,但其生物学t1/2可长达8小时以上。根据作用持续时间,本类药物可分为短效如氢化可的松、可的松,作用持续8-12小时;中效如泼尼松、泼尼松龙、甲泼尼龙、曲安西龙,作用持续12-36小时;长效如地塞米松、倍他米松,作用持续36-54小时。
【作用机制】糖皮质激素类药物作用的靶细胞广泛分布于肝、肺、脑、骨、胃肠平滑肌、骨骼肌、淋巴组织、胸腺等,因而作用广泛而复杂。本类药物大部分效应系糖皮质激素受体(GR)介导的基因效应,即与细胞内GR结合,通过启动基因转录或阻抑基因转录,促进合成某些特异性蛋白质,或抑制某些特异性蛋白质合成,从而产生药理生理效应。这种GR属于核受体超家族,约由800个氨基酸构成,存在GRα和GRβ两种高度同源性亚型。GRα活化后产生经典的糖皮质激素效应(基因效应),而GRβ不具备与糖皮质激素类结合的能力,作为GRα生理性拮抗体而起作用。对糖皮质激素不敏感的哮喘患者可见GRβ表达增强。存在于细胞质的GR在与糖皮质激素等配体结合前是未活化型的,未活化的GRα在胞质内与热休克蛋白等结合形成一种大的复合物,能够防止GRα对DNA产生作用。本类药物易于透过细胞膜进入细胞质,与GRα结合,GRα构象发生变化,HSP等成分与GRα分离,随之这种激活的类固醇-受体复合体易位进入细胞核,在细胞核内与特异性DNA位点即靶基因启动子序列的糖皮质激素受体元件(GRE)相结合,包括正性GRE和负性GRE,可诱导基因转录或抑制基因转录,进而诱导或抑制活性蛋白质的合成,从而发挥其生长抑制、抗炎、免疫抑制等效应。
非基因快速效应是糖皮质激素发挥作用的另一重要方式,其特点为起效迅速、对转录和蛋白质合成抑制剂不敏感。非基因快速效应的机制涉及:①通过细胞膜上糖皮质激素受体介导(非基因的受体介导效应):除了糖皮质激素核受体外,尚存在细胞膜糖皮质激素受体,该受体主要结构已基本清楚,已成功克隆;②对细胞能量代谢的直接影响;③细胞质受体的受体外成分介导的信号通路。
【药理作用】
(1)抗炎作用:本类药物具有强大的抗炎作用,对感染性、化学性、物理性、免疫性或缺血性组织损伤等原因引起的炎症,包括炎症病理发展过程的不同阶段都有显著的非特异性抑制作用。在炎症的急性阶段,本类药物可增加血管紧张性,降低毛细血管通透性,减轻渗出和水肿;同时减少各种炎症因子的释放,抑制白细胞浸润和吞噬反应,从而改善和消除红、肿、热、痛等症状。在炎症后期,能抑制毛细血管和成纤维细胞的增殖,延缓胶原蛋白、黏多糖的合成以及抑制肉芽组织的增生,从而防止组织粘连和瘢痕形成,减轻后遗症。但须注意,炎症反应是机体的一种防御性反应,炎症后期的反应更是组织修复的重要过程。因此,本类药物若使用不当,可致感染扩散、创面愈合延迟。
(2)免疫抑制与抗过敏作用
1.免疫抑制作用:本类药物对免疫反应的多个环节具有抑制作用,包括抑制巨噬细胞吞噬和处理抗原;阻碍淋巴母细胞转化,破坏淋巴细胞;干扰淋巴组织在抗原作用下的分裂和增殖,阻断致敏T淋巴细胞诱发的单核细胞和巨噬细胞的募集等,抑制淋巴因子所引起的炎症反应,故可抑制皮肤迟发性变态反应和异体组织脏器移植的排斥反应。小剂量主要抑制细胞免疫;大剂量可抑制B细胞转化成浆细胞,减少抗体生成,抑制体液免疫。对于自身免疫性疾病也能发挥一定的近期疗效。
2.抗过敏作用:在免疫过程中,抗原-抗体反应导致肥大细胞脱颗粒而释放组胺、5-羟色胺、过敏性慢反应物质、缓激肽等,从而产生一系列过敏性反应症状。本类药物可减少上述过敏介质的产生,抑制过敏反应所发生的病理变化,因而能解除或减轻过敏性反应症状。
(3)抗休克作用:超大剂量糖皮质激素类药物可用于治疗中毒性、心源性和过敏性休克,其抗休克作用与下列因素有关:①抑制某些炎症因子的产生,减轻全身炎症反应综合征及组织损伤;②稳定溶酶体膜,阻止蛋白水解酶释放,减少心肌抑制因子的形成;③增强心肌收缩力,扩张痉挛收缩的血管,并能降低血管对某些缩血管活性物质的敏感性,使微循环血流动力学恢复正常,改善休克状态;④提高机体对细菌内毒素的耐受力,但对外毒素则无防御作用。
(4)对物质代谢的影响
1.糖代谢:本类药物能促进糖异生,减少外周组织对葡萄糖摄取和利用,从而使血糖升高。同时可使肝糖原、肌糖原合成增加。
2.蛋白质代谢:本类药物能使胸腺、淋巴结、肌肉、皮肤、骨等肝外组织内蛋白质分解代谢加强,血清中氨基酸含量和尿中氮排泄量增加,造成负氮平衡;大剂量还能抑制蛋白质合成。因此长期大量使用可致患者生长减慢、肌肉消瘦、皮肤变薄、胸腺及淋巴组织萎缩,骨质疏松和伤口愈合延缓等。
3.脂肪代谢:短期应用本类药物对脂肪代谢无明显影响。长期大剂量应用可升高血浆胆固醇,激活四肢皮下的脂酶,促进皮下脂肪分解而重新分布在脸、上胸、颈背,腹及臀部,形成诸如水牛背、满月脸之类的向心性肥胖。
4.水和电解质代谢:糖皮质激素类药物也有较弱的盐皮质激素样作用,长期大量应用通过作用于盐皮质激素受体,显示保钠排钾作用。一些合成品如地塞米松、倍他米松等,此作用极弱。然而,在继发性醛固酮增多症时,糖皮质激素类药物具有抗醛固酮和拮抗抗利尿激素的作用,显示排钠利尿的功效。本类药物对钙的肠道吸收和在肾小管内重吸收,皆有抑制作用,使尿钙排出增加,血钙降低,长期使用会造成骨质疏松。
【临床应用】
(1)严重感染或预防炎症后遗症
1.严重急性感染:主要用于治疗中毒性感染或同时伴有休克,如中毒性菌痢、暴发型流行性脑膜炎、重症伤寒、中毒性肺炎、猩红热及脓毒症(败血症)等,一般感染不用。在同时应用足量有效的抗菌药物控制感染前提下,可用本类药物作辅助治疗。因本类药物能增强机体对有害刺激的耐受力,减轻中毒,可迅速缓解严重症状,使机体度过危险期,这有利于争取时间,进行抢救。目前缺乏有效的抗病毒药物,对病毒性感染一般不宜应用,因用后可减弱机体防御功能,有促使病毒感染扩散的危险。
在有效抗结核病药物的作用下,本类药物的治疗并不引起结核病灶恶化,相反具有相当的疗效。对于多种结核病的急性期,特别是渗出为主的结核病,在早期应用抗结核药物的同时辅以本类短效类药物,可迅速退热,减轻炎症渗出,消退积液,减少愈合过程中发生纤维增生及粘连。但剂量宜小,一般为常规剂量的1/2-2/3。
2.防止某些炎症的后遗症:如果症状发生在人体重要器官,由于炎症损害或恢复时产生粘连和瘢痕,将引起严重的功能障碍。应用本类药物可以减少炎性渗出,减轻愈合过程中纤维组织过度增生,抑制粘连及瘢痕的形成,防止后遗症的发生。如脑膜炎、心包炎、损伤性关节炎、风湿性心瓣膜炎、睾丸炎以及烧伤后瘢痕挛缩等,早期应用可防止后遗症的发生。眼科疾病如角膜炎、虹膜炎、视网膜炎和视神经炎等眼炎,应用本类药物后也可迅速消炎止痛,防止角膜浑浊和瘢痕粘连的发生。有角膜溃疡者禁用。此外,糖皮质激素类药物也用于脑创伤、脑出血、蛛网膜下腔出血等的治疗。
(2)自身免疫性疾病、器官移植排斥反应和过敏性疾病
1.自身免疫性疾病:如对严重类风湿疾病、重症全身性红斑狼疮、硬皮病、肾病综合征、自身免疫性贫血、重症肌无力、多发性皮肌炎等,应用本类药物可缓解症状但不能根治。对多发性皮肌炎,重症全身性红斑狼疮,本类药物为首选药物。长期应用易产生不良反应,一般采用综合疗法,不宜单用。
2.器官移植排斥反应:本类药物可抑制异体皮肤或脏器移植后的排斥反应,常与其他免疫抑制剂联合应用。
3.过敏性疾病:如荨麻疹、血管神经性水肿、支气管哮喘和过敏性休克等。一般在应用其他抗过敏药物无效时或严重病例,才选用本类药物作辅助治疗。吸入型糖皮质激素类药物已作为防治支气管哮喘的一线用药,效果较好且安全可靠,副作用少。
(3)抗休克治疗:对感染中毒性休克,在有效的抗菌药物治疗下,可及早、短时间突击使用大剂量本类药物;待微循环改善、脱离休克状态时停用,且尽可能在抗菌药物之后使用,停药则在撤去抗菌药物之前。但在治疗严重脓毒症及脓毒症休克时,氢化可的松的剂量不超过300mg/d。对过敏性休克,本类药物为次选药,可与首选药物肾上腺素合用。对低血容量性休克,在补液、补电解质或输血效果不佳者,可合用超大剂量的本类药物。
(4)替代疗法:用于急性或慢性肾上腺皮质功能减退症,脑垂体功能减退症和肾上腺次全切除术后。
(5)局部应用:本类药物对常见的皮肤病,如接触性皮炎、瘙痒、湿疹、银屑病、神经性皮炎等均有效,宜选用氢化可的松或氟轻松等软膏、栓剂或洗剂局部用药。鼻腔局部应用本类药物可治疗变应性鼻炎、鼻息肉以及伴发鼻息肉的鼻窦炎,疗效优于抗组胺药,副作用轻微。
【不良反应】
单剂量一般不产生不良反应;应用数,除非剂量特大,一般也不产生不良反应。长期大剂量应用,易产生各种不良反应,主要有:
(1)长期大剂量应用引起的不良反应
1.医源性肾上腺皮质功能亢进症:又称库欣综合征,系过量用药导致脂肪代谢和水盐代谢紊乱的结果。表现为肌无力与肌萎缩皮肤变薄,向心性肥胖、满月脸、水牛背、痤疮、多毛、水肿旆血压、高脂血症、低钾血症、糖尿、骨质疏松等,停药后一般可自行恢复正常。
2.诱发或加重感染:系本类药物降低机体防御功能的缘故。长期应用可诱发感染或使体内潜在病灶扩散,如真菌、结核病灶扩散恶化,特别是在原有疾病己使机体抵抗力降低时更易发生。在治疗严重感染性疾病时,必须给予有效足量,敏感的抗菌药物。可使原来静止的结核病灶扩散、恶化,因而肺结核、脑膜结核、淋巴结结核,腹膜结核等思者使用本类药物应合用抗结核病药物。
3.心血管系统并发症:长期应用本类药物,由于水钠潴留和血脂升高,可引发高血压和动脉粥样硬化还可引起脑卒中,高血压性心脏病等。
4.消化系统并发症:本类药物可刺激胃酸或胃蛋白酶的分泌,降低胃肠黏膜对胃酸的抵抗力,诱发或加重胃、十二指肠溃疡,甚至发生消化道出血和穿孔。溃疡的特点是表浅、多发,易在幽门前窦部发生,症状少,呈隐匿性,出血或穿孔率较高,有“甾体激素溃疡”之称。本类药物可使水杨酸盐的消除加快,降低其疗效,两药合用可加大发生消化性溃疡的危险性。对少数患者可诱发胰腺炎或脂肪肝。
5.肌肉萎缩、骨质疏松、伤口愈合迟缓等:与本类药物对机体物质代谢的影响有关。骨质疏松多见于儿童.绝经期妇女和老人,严重者可发生自发性骨折,可补充蛋白质、维生素D和钙盐。由于抑制生长激素的分泌和造成负氮平衡还可影响儿童生长发育。孕妇妊娠头三个月使用本类药物偶可引起胎儿畸形;妊娠后期大挝应用,尚可抑制胎儿下丘脑-垂体轴,引起肾上腺皮质萎缩,出生后产生肾上腺皮质功能不全。
6.糖尿病:长期应用超生理剂址将引起糖代谢的紊乱,约半数思者出现糖耐挝受损或糖尿病,称之类固醇性糖尿病,此对降血糖药物敏感性较差。如出现可减少本类药物用量,最好停用;如不能停用,应酌情给予降血糖药物或胰岛素治疗。
7.其他:可导致白内障,儿童更易发生,停药后可能不会完全恢复,甚至继续加重,故长期应用时应定期进行裂隙灯检查。尚可导致糖皮质激素性青光眼。有报道,长期应用本类药物的患者约40%发生青光眼,应予注意。尚能诱发精神病或癫痫。
(2)停药反应
1.医源性肾上腺皮质功能不全:系长期大剂量使用本类药物,反馈性抑制下丘脑-垂体前叶-肾上腺皮质轴,引起肾上腺皮质萎缩的缘故。长期应用特别是连日给药的患者,减量过快或突然停药,尤其是遇到感染、创伤、手术等严重应激情况时,可引起肾上腺皮质功能不全或危象,表现为恶心、呕吐、食欲减退、肌无力、低血糖、低血压、休克等,需要及时抢救。防治措施:停药时必须逐步减量,不可骤然停药;停药后可连续应用适量ACTH;停药后1年内如遇应激情况时,应及时给予足量的糖皮质激素。
2.反跳现象:症状控制之后减量太快或突然停药可使原病复发或加重,这是反跳现象。原因可能是患者对激素产生了依赖性或症状尚未被充分控制。常需加大剂量再行治疗,待症状缓解后再缓慢减量、停药。
【禁忌证】药物不能控制的病毒、真菌等感染,活动性结核病,骨质疏松症,肾上腺皮质功能亢进症,严重高血压,糖尿病,孕妇,骨折或创伤修复期,新近胃肠吻合术,活动性消化性溃疡病,角膜溃疡,精神病(曾患或现患)和癫痫等。
以醛固酮为主的盐皮质激素对维持机体正常的水、电解质代谢发挥重要作用,其合成和分泌主要受血浆电解质组成和肾素-血管紧张索系统的调节。盐皮质激素类药物有去氧皮质酮等,可促进肾远曲小管和集合管对Na的主动重吸收,伴有Cl和水的重吸收,同时使K和H排出增加,其中潴Na的作用为原发的。本类药物潴钠排钾机制与其基因效应有关,可能通过生成醛固酮诱导蛋白(AIP),使肾小管上皮细胞上皮钠通道(ENaC)活性增强,从而促进肾小管细胞膜对Na的主动重吸收。主要用于治疗慢性肾上腺皮质功能减退症,补充因皮质功能减退而引起的盐皮质激素分泌不足,故是一种替代疗法。过量或长期使用易引起水钠潴留、高血压、心脏扩大和低钾血症等。
抗醛固酮药物中的螺内酯,属于皮质激素抑制剂。本类药物临床上常用的还有氨鲁米特等。
氨色米特aminoglutethimide
氨鲁米特能阻断胆固醇转变成孕烯醇酮,抑制所有具有激素活性类固醇的合成,包括氢化可的松和醛固酮的合成。本品还能加速某些类固醇的消除,如可加速地塞米松的代谢,使其血浆t1/2降至2小时。本品能有效减少肾上腺肿瘤和ACTH过度分泌时氢化可的松的增多,具有治疗价值。主要不良反应有嗜睡、乏力、头晕等中枢神经抑制症状[1]。