激素协调不同组织的代谢活动，确保能量供应满足需求。主要代谢激素通过特定受体和信号通路发挥作用，以组织特异性方式调节酶活性、基因表达和底物转运。

胰岛素

胰岛素是主要的合成代谢激素，由胰腺 β 细胞响应血糖和氨基酸水平升高而分泌，在葡萄糖稳态 中发挥着核心作用。它通过刺激肌肉和脂肪组织中的葡萄糖摄取、肝脏和肌肉中的糖原合成、脂肪组织和肝脏中的脂肪生成以及肌肉中的蛋白质合成来促进燃料的储存。胰岛素抑制糖原分解、糖异生和脂肪分解。胰岛素受体是一种受体酪氨酸激酶，可激活 IRS 蛋白，导致 PI3K-AKT 和 MAPK 信号级联反应。 AKT 磷酸化 FOXO 转录因子，将其排除在细胞核之外并抑制糖异生基因表达，还促进 GLUT4 易位至质膜。

胰高血糖素

胰高血糖素是主要的分解代谢激素，当血糖下降时由胰腺α细胞分泌。它主要作用于肝脏，刺激糖原分解和糖异生，提高血糖。在长时间禁食期间，胰高血糖素还会激活脂肪组织中的脂肪分解和肝脏中的酮生成。胰高血糖素受体是一种 G 蛋白偶联受体，可激活腺苷酸环化酶，增加 cAMP 并激活蛋白激酶 A。PKA 磷酸化并激活糖原磷酸化酶，同时抑制糖原合酶，将肝脏从葡萄糖储存转变为葡萄糖生成。

肾上腺素和去甲肾上腺素

肾上腺髓质和交感神经末梢释放的儿茶酚胺对压力、运动和低血糖提供快速的代谢反应。肾上腺素通过 β-肾上腺素能受体发挥作用，增加 cAMP，刺激肝脏和肌肉中的糖原分解，动员脂肪组织中的脂肪酸，并提高心率和代谢率。与仅作用于肝脏的胰高血糖素不同，肾上腺素从肝糖原分解和肌肉糖原分解中动员葡萄糖，肌肉葡萄糖被局部使用而不是释放到循环中。

皮质醇

皮质醇是一种糖皮质激素，由肾上腺皮质响应压力和低血糖而释放，受下丘脑-垂体-肾上腺轴调节。皮质醇对新陈代谢产生许可和直接的影响。它通过诱导 PEP 羧激酶和葡萄糖 6 磷酸酶等关键酶的表达来刺激肝脏中的糖异生。它促进肌肉中的蛋白质分解代谢，为糖异生提供氨基酸，并刺激脂肪组织中的脂肪分解。皮质醇还会拮抗胰岛素作用，长期升高会导致胰岛素抵抗。它的作用比胰岛素和胰高血糖素的作用发展得更慢，因为它们涉及基因表达的变化。

生长激素

生长激素由垂体前叶分泌，具有复杂的代谢作用。它刺激蛋白质合成和肌肉生长，但在禁食期间它会促进脂肪分解和脂肪酸利用，同时拮抗胰岛素介导的葡萄糖摄取。生长激素刺激肝脏产生胰岛素样生长因子 1，从而介导许多生长促进作用。生长激素的代谢作用是通过 JAK-STAT 信号传导介导的，其中 STAT5 调节靶基因转录。

甲状腺激素

甲状腺激素、甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸通过控制参与能量代谢的基因的表达来调节基础代谢率。 T3 通过诱导解偶联蛋白和刺激 Na+/K+-ATP 酶活性来增加大多数组织的耗氧量和产热量。甲状腺激素还促进碳水化合物和脂质代谢，增加葡萄糖吸收、糖酵解、糖异生 和脂肪分解的速率。甲状腺功能亢进会导致体重减轻和代谢率增加，而甲状腺功能减退会导致体重增加和嗜睡。

瘦素和脂肪因子

瘦素由脂肪组织按照脂肪量的比例分泌，并向下丘脑发出能量充足的信号。它通过激活黑皮质素途径抑制食欲并增加能量消耗。瘦素还通过提高胰岛素敏感性和促进脂肪酸氧化来调节外周代谢。脂联素是另一种脂肪因子，可增强胰岛素敏感性和脂肪酸氧化。瘦素缺乏或抵抗会导致肥胖和代谢综合征。