下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴是应激反应最重要的系统之一。各种内外刺激兴奋下丘脑室旁核神经元,合成及分泌促肾上腺皮质素释放素,与其他促分泌素协同,促使促肾上腺皮质激素及精氨酸血管加压素,即抗利尿激素的分泌。CRH通过垂体门脉循环运送至垂体前叶,刺激ACTH释放,并经周围循环至肾上腺皮质,合成、释放糖皮质激素。糖皮质激素几乎在每个器官系统发挥作用,使机体内环境稳定,并反馈抑制下丘脑、垂体分泌CRH、ACTH。然而长时间的应激,即使糖皮质激素水平高,也可不发生反馈抑制,CRH、ACTH仍然分泌。
CRH可刺激垂体释放ACTH,人的CRH的基因编码、蛋白质饥结构及氨基酸组成已被确定。
CRH免疫反应及其受体集中在与唤醒反应有关的领脑边缘系统,包括蓝斑和中枢交感神经系统。合成和分泌CRH的神经元主要位于下丘脑室旁核。灵长类的CRH周围受体位于周围自主神经系统、肾上腺髓质和交感神经节。这些受体与脑垂体、中枢神经系统受体在功能的专一性和亲和力上是类似的。
CRH由室旁核分泌至下丘脑-垂体门脉系统,继而运送至垂体前叶,与促肾上腺皮质激素细胞受体结合,激活腺苷酸环化酶,增加细胞内第二信使环磷腺苷水平,合成及释放ACTH。CRH不是ACTH唯一的促分泌激素。CRH也可由局部创伤组织分泌,“周围CRH”可能作用在垂体或以旁分泌形式加强应激反应。单核细胞也有CRH活力,可刺激垂体细胞释放ACTH。注射CRH于动物室内,可见血浆儿茶酚胺增加,心率加快,平均动脉升高。