下丘脑调节激素是这一调控序列的启动者（第一级），它们控制腺垂体（第二级）促激素的分泌，腺垂体的促激素再控制终末靶腺（第三级）激素的分泌，由此构成下丘脑-腺垂体-靶腺三级调节轴（见图）。而且，终端的靶腺激素又可反馈抑制腺垂体促激素和下丘脑调节激素的分泌，从而形成既能直接促进、又能反馈互动的自动控制环路，以确保各级激素的分泌适应机体功能的需要。如在严寒酷暑中保持人体恒温，在昼夜交替中促使人们睡眠与觉醒，在应激状况下促使机体及时作出警戒与应对反应等。

下丘脑-腺垂体-靶腺轴示意图

                                     图 1  下丘脑-腺垂体-靶腺三节轴   

下丘脑-腺垂体-靶腺轴主要有：下丘脑-腺垂体-甲状腺轴（hypothalamo-pituitury-thyroid axis; HPT）、下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴（hypothalamo-pituitary-adrenal gland axis; HPA）和下丘脑-腺垂体-性腺轴（hypothalamo-pituitary-gonadal axis; HPG）。

在中枢神经系统的调控下，下丘脑释放促甲状激素释放激素（TRH^[注]），调节腺垂体促甲状腺激素（TSH^[注]）的分泌，TSH能刺激甲状腺腺体增生以及甲状腺激素的分泌。甲状腺激素包括T₄（甲状腺素）和T₃（三碘甲状腺原氨酸）。当血中T₄和T₃浓度增高后，通过负反馈作用，可抑制腺垂体TSH的合成和释放，同时降低腺垂体对TRH的反应性，使TSH分泌减少，从而使甲状腺激素分泌不至于过高；而当血中T₄和T₃降低时，对腺垂体负反馈作用减弱，TSH分泌增加，促使T₄、T₃分泌增加，使甲状腺激素分泌不至于过低。可见，该调节轴及其反馈环路共同维持甲状腺激素分泌的相对稳定。

在中枢神经系统的调控下，下丘脑促垂体区的某些神经元分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH^[注]），刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH^[注]），ACTH则促进肾上腺皮质的组织增生以及皮质激素的分泌，主要使糖皮质激素（GC^[注]）分泌增加；在安静状态下，终端的GC同样可反馈抑制上游的ACTH和CRH的分泌。当机体遭遇紧急情况或伤害性刺激时，GC分泌急速增加，就是中枢神经系统强烈激活HPA轴，应对伤害性刺激的反应。

在男性为下丘脑-腺垂体-睾丸轴（见下丘脑-垂体-睾丸轴），在女性为下丘脑-腺垂体-卵巢轴。女性的月经周期正是由下丘脑-腺垂体-卵巢轴的激素调控而形成的。成熟女性在中枢神经系统的控制下，下丘脑促垂体区的某些神经元分泌促性腺激素释放激素（GnRH^[注]），促进腺垂体分泌卵泡刺激素（FSH^[注]）和黄体生成素（LH^[注]），其中FSH的主要作用是促进卵泡逐渐发育成熟，LH的作用是促进卵泡分泌雌激素、协同FSH促进排卵，以及促进黄体形成并分泌孕激素。雌激素和孕激素进而维持子宫内膜的增殖和分泌，为受精卵着床作创造条件；如果卵子未受精，则由于雌激素和孕激素对下丘脑、腺垂体的负反馈作用，LH分泌急剧下降导致黄体萎缩与溶解，月经来潮。所以，下丘脑-腺垂体-卵巢轴是女性月经周期的重要调节轴。

这种序列调控的重要意义在于：①允许将下丘脑神经元对高位中枢微小电信号的反应，放大为大量的外周激素信号，以协调全身各器官的功能活动。②允许多种类型的下游激素反馈调节，以维持激素水平与机体的需求相适应。