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學習重點 掌握類固醇共同的四環骨架，熟記雌激素 C18、雄性素 C19、孕激素與腎上腺皮質激素 C21。 能由 hydroxy、oxo、-ol、-one、-al、-en 判讀官能基與雙鍵位置，並區分碳位編號和總碳數。 熟悉睪固酮、雌二醇、DHEA、黃體素、皮質醇及醛固酮的分類與結構特徵。 理解黃體素的來源、活性相關結構、血液運送方式及代謝方向。 比較類固醇與胜肽／蛋白質激素的運送、半衰期、受體位置及訊息傳遞方式。 核心觀念 一、共同骨架與碳數分類 類固醇具有三個六員環與一個五員環組成的四個稠合環，依序稱為 A、B、C、D 環。四環本身共含 17 個碳；加上角甲基及側鏈後，形成不同碳數的類固醇骨架。類固醇激素由膽固醇衍生，但不能把膽固醇的碳數直接套用到各種激素。 C17 位於 D 環，是辨識官能基或側鏈的重要位置。典型 C19 骨架具有 C18、C19 兩個角甲基；C18 雌激素骨架缺少 C19 角甲基；C21 骨架另有接在 C17、包含 C20 與 C21 的側鏈。「C18」可指總碳數，也可指第 18 號碳，必須依語境判斷。 骨架名稱總碳數激素類別與代表 estrane18雌激素：雌二醇 estradiol androstane19雄性素及其前驅物：睪固酮 testosterone、DHEA pregnane21孕激素：黃體素 progesterone；糖皮質素：皮質醇 cortisol；礦皮質素：醛固酮 aldosterone 碳數計算先辨認激素所屬骨架：睪固酮 19、雌二醇 18；皮質醇 21、DHEA 19，合計 40；醛固酮與黃體素均為 21。睪固酮的分類是雄性素（androgens），不是雌激素、糖皮質素或礦皮質素。 二、名稱中的官能基與雙鍵 命名線索代表意義判讀範例 hydroxy、-ol羥基，–OH3β-hydroxy：C3 帶有 β 方向的羥基 oxo、-one本單元結構中的酮基，C=O17-one：C17 為酮基；3,20-dione：C3、C20 各有酮基 -al醛基，–CHO18-al：C18 為醛基 -en、-ene碳碳雙鍵4-en：C4=C5；5-en：C5=C6 酮基、醛基與羧基不同。酮基是兩側連接碳的羰基；醛基為 –CHO；羧基為 –COOH。不能看到含氧官能基，就一律判為羧基。 α、β 表示取代基相對於類固醇骨架平面的立體方向，不代表雙鍵。例如 11β-hydroxy 是 C11 的 β 方向羥基；雙鍵位置要看 -en 前的數字。 三、主要激素的結構辨識 激素碳數重要結構 睪固酮19C3 酮基、C17β 羥基、C4=C5 雙鍵 雌二醇18A 環芳香化，C3 與 C17β 有羥基 DHEA19C3β 羥基、C17 酮基、C5=C6 雙鍵 黃體素21C3、C20 酮基，C4=C5 雙鍵 皮質醇21C11β、C17α、C21 羥基；C3、C20 酮基；C4=C5 雙鍵 醛固酮21C11β、C21 羥基；C3、C20 酮基；C18 醛基；C4=C5 雙鍵 DHEA 的名稱為 3β-hydroxyandrost-5-en-17-one：androst 表示 C19 骨架；3β-hydroxy 表示 C3β 羥基；5-en 表示 C5=C6；17-one 表示 C17 酮基。因此，C3 不是酮基，C17 也不是羧基。 醛固酮可依 11β,21-dihydroxy、3,20-dioxo、4-en、18-al 分段判讀：C11 與 C21 有羥基，C3 與 C20 有酮基，C4=C5 為雙鍵，C18 為醛基。名稱中有「酮」字，不代表所有含氧位置都是酮基。 比較皮質醇與醛固酮時，C17 羥基是重要差異：皮質醇具有 C17α–OH，醛固酮沒有。此處應判為羥基，不能換成羧基、甲基或酮基。兩者均有 C21 羥基，因此不能用「是否具有 C21 羥基」區分這兩種激素，也不宜把此比較推成所有糖皮質素都完全相同的結構定律。 四、黃體素的性質與代謝 黃體素又稱黃體激素、助孕酮，屬於類固醇激素中的孕激素。其名稱 pregn-4-ene-3,20-dione 表示 C21 骨架、C4=C5 雙鍵及 C3、C20 酮基。C3 酮基與 C4=C5 雙鍵是其活性相關的重要結構，不能說與活性無關。 黃體素的主要分泌來源為排卵後的黃體及妊娠期胎盤。腎上腺皮質也可生成少量黃體素，並將其用於其他類固醇的合成；但談到黃體素的典型主要來源，應記黃體與胎盤。其作用主要透過孕激素受體，不能將「拮抗睪固酮」當成黃體素的一般定義。 黃體素在血液中主要與白蛋白及皮質類固醇結合球蛋白（CBG）結合，SHBG 並非主要運送蛋白。SHBG 主要與睪固酮、雌二醇等結合。 膽固醇是黃體素的合成前驅物，不是主要代謝產物。黃體素經代謝可形成 pregnanediol（孕二醇），再以結合型態排泄。 五、類固醇與胜肽／蛋白質激素的比較 比較項目類固醇激素胜肽／蛋白質激素 溶解性脂溶性通常為水溶性 血液運送多與血漿蛋白結合通常以游離型循環 血中半衰期通常較長通常較短 典型受體位置細胞內或核內細胞膜上 典型作用方式調節基因轉錄，起效較慢啟動細胞內訊息傳遞，反應常較迅速 胰島素、PTH、ACTH 均屬胜肽／蛋白質激素。PTH 與 ACTH 可透過膜受體啟動 cAMP 路徑；胰島素主要經受體酪胺酸激酶傳遞訊息，因此不是所有蛋白質激素都使用 cAMP。 必須區分「激素進入細胞」與「訊息傳入細胞」。多數胜肽激素先結合細胞膜受體，再啟動細胞內訊息途徑，通常不需要激素本身先進入細胞。 常考陷阱 碳數與分類混淆：雌二醇 C18；睪固酮、DHEA C19；黃體素、皮質醇、醛固酮 C21。 把雙鍵起點當成官能基位置：4-en 是 C4=C5，不是 C4 酮基；5-en 是 C5=C6。 把 β 當成雙鍵標記：11β 描述立體方向，搭配 hydroxy 才表示該處有羥基。 混用含氧官能基：DHEA 的 C3 為羥基、C17 為酮基；醛固酮的 C18 為醛基，均不可改寫為羧基。 把皮質醇的 C17–OH 記成其他基團：辨識關鍵是羥基，不是 –COOH、–CH3 或 =O。 誤認黃體素由 SHBG 主要運送，或代謝成膽固醇：應記白蛋白與 CBG；膽固醇位於合成上游。 認為蛋白質激素通常須結合血漿蛋白：一般以游離型循環，半衰期通常較類固醇激素短。 照字面接受「進入細胞後活化 cAMP」：典型機轉是結合膜受體後啟動細胞內訊息，不是激素先入胞。 記憶口訣 「十八雌、十九雄，二十一黃醛皮。」黃指黃體素，醛指醛固酮，皮指皮質醇。 「DHEA 三羥、五烯、十七酮；醛固酮十八醛，皮質醇十七羥。」五烯表示 C5=C6；羥、酮、醛要分清。