副腎皮質刺激ホルモン

プロオピオメラノコルチン
識別子
シンボル	OMCI 株式会社
NCBI遺伝子	5443
HGNC	9201
オミム	176830
参照シーケンス	NM_000939
ユニプロット	P01189
その他のデータ
軌跡	第2章 23ページ
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副腎皮質刺激ホルモン（ACTH、副腎皮質刺激ホルモン、コルチコトロピンとも呼ばれる）は、下垂体前葉で産生・分泌されるポリペプチド 刺激ホルモンである。^[1]また、医薬品や診断薬としても使用される。ACTHは視床下部-下垂体-副腎系の重要な構成要素であり、生物学的ストレスに反応して産生されることが多い（視床下部からの前駆体であるコルチコトロピン放出ホルモンとともに）。その主な効果は、束状帯と網状帯によるコルチゾールとアンドロゲンの産生と放出の増加である。ACTHは多くの生物の概日リズムにも関連している。 ^[2]

ACTH の欠乏は、二次性副腎機能不全(下垂体または視床下部の機能障害による ACTH 産生抑制、下垂体機能低下症を参照) または三次性副腎機能不全 (視床下部の疾患、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン (CRH)の放出減少) の指標です。逆に、副腎のコルチゾール産生が慢性的に不足している一次性副腎機能不全 (アジソン病など) では、 ACTH レベルの慢性的な上昇が起こります。クッシング病では、下垂体腫瘍によって ACTH が過剰に産生され、副腎皮質が刺激されてコルチゾールが大量に産生されます。

POMC、ACTH、β-リポトロピンは、視床下部から放出される副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン（CRH）に反応して、下垂体前葉（または下垂体前葉）の副腎皮質刺激細胞から分泌される。^[3]プレプロオピオメラノコルチン（Pre-POMC）はPOMCの前駆体であり、それが切断されるとPOMCが形成される。^[4]一方、ACTHはPOMCの切断によって生成される。翻訳中にシグナルペプチドが除去されると、 241アミノ酸のポリペプチドPOMCが生成され、これはリン酸化や糖化などの一連の翻訳後修飾を受けた後、エンドペプチダーゼによってタンパク質分解的に切断され、さまざまな生理活性を持つさまざまなポリペプチド断片を生成する。これらの断片には以下が含まれる。^[5]

ACTH の分泌を調節するために、この軸内で分泌される多くの物質は、低速/中速および高速のフィードバック ループ活動を示します。副腎皮質から分泌されるグルココルチコイドは、視床下部による CRH 分泌を阻害する働きがあり、その結果、下垂体前葉からの ACTH 分泌が減少します。グルココルチコイドは、POMC 遺伝子の転写とペプチド合成の速度も阻害する可能性があります。後者は低速フィードバック ループの例で、数時間から数日単位で機能しますが、前者は数分単位で機能します。

ヒトの血液中のACTHの半減期は10分から30分であると報告されている。^{[6] [7] [8]}

ACTH は 39 個のアミノ酸から構成され、そのうち最初の 13 個 (N 末端から数えて) が切断されてα-メラノサイト刺激ホルモン(α-MSH) を形成します (この一般的な構造がアジソン病の皮膚の過度な日焼けの原因です)。短時間で、ACTH は α-メラノサイト刺激ホルモン(α-MSH) と CLIP (ヒトでの活性は不明) ペプチドに切断されます。

人体におけるACTHの総重量は4,540原子質量単位（Da）である。^[9]

ACTHは副腎皮質細胞、特に副腎の束状層からのグルココルチコイドステロイドホルモンの分泌を刺激する。ACTHは細胞表面のACTH受容体に結合して作用し、この受容体は主に副腎皮質の副腎皮質細胞に存在する。ACTH受容体は7つの膜にまたがるGタンパク質共役受容体である^[10]。リガンドが結合すると、受容体は立体構造変化を起こし、アデニル酸シクラーゼという酵素を刺激し、細胞内cAMPの増加^[11]とそれに続くタンパク質キナーゼAの活性化につながる。

ACTH は、数分以内に起こる急速な短期メカニズムと、より遅い長期作用の両方によってステロイド ホルモンの分泌に影響を及ぼします。ACTH の急速な作用には、P450scc酵素が存在するミトコンドリアへのコレステロールの送達の刺激が含まれます。P450scc は、コレステロールの側鎖の切断であるステロイド生成の最初のステップを触媒します。ACTH は、皮質細胞へのリポタンパク質の取り込みも刺激します。これにより、副腎皮質細胞における コレステロールのバイオアベイラビリティが向上します。

ACTHの長期的作用には、ステロイド生成酵素、特にP450scc、ステロイド11β-ヒドロキシラーゼ、およびそれらに関連する電子伝達タンパク質をコードする遺伝子の転写の刺激が含まれます。^[11]この効果は数時間にわたって観察されます。^[11]

ステロイド生成酵素に加えて、ACTHはミトコンドリアの酸化的リン酸化システムのサブユニットをコードするミトコンドリア遺伝子の転写も促進します。^[12]これらの作用は、ACTHによって刺激された副腎皮質細胞のエネルギー需要の増加を供給するために必要であると考えられます。^[12]

前述のように、ACTHはプロホルモンであるプロオピオメラノコルチン（POMC）の分解産物であり、メラニンの生成を刺激するα-MSHなどの他のホルモンも生成します。関連受容体のファミリーであるMCR、またはメラノコルチン受容体ファミリーがこれらのホルモンの作用を媒介します。これらは主に下垂体-副腎系とは関連がありません。MC2RはACTH受容体です。^[13]

副腎の調節に極めて重要な機能を持つ一方で、体の他の部分、具体的には骨芽細胞で発現しており、骨の新生を担っており、空気呼吸する脊椎動物の体内で継続的かつ高度に調節されたプロセスとなっている。^[14]骨芽細胞におけるMC2Rの機能的発現は、2005年にIsalesらによって発見された。^{[15]それ以来、副腎の場合と同様に、骨形成細胞のACTHに対する反応には}VEGFの産生が含まれることが実証されている。この反応は、ある条件下では骨芽細胞の生存を維持するのに重要である可能性がある。^[16]これが生理学的に重要である場合、骨芽細胞がACTHに継続的にさらされると、その効果は数時間で失われることから、おそらくACTHシグナル伝達が短期間または断続的な条件下で機能すると考えられる。

エヴリン・M・アンダーソンは博士論文執筆中に、ジェームズ・バートラム・コリップとデイヴィッド・ランドスボロー・トムソンとともにACTHを発見し、1933年に発表した論文で体内でのその機能を説明した。^{[17] [18]}

天然ACTHの最初の23アミノ酸からなるACTHの活性合成形態は、ピッツバーグ大学のクラウス・ホフマンによって初めて作られました。^[19]

• 下垂体疾患（ ACTHなどのホルモンを産生する腺）
• 下垂体機能低下症、下垂体におけるACTHの分泌低下により二次性副腎機能不全（副腎皮質機能低下症の一種）を引き起こす
• アジソン病、原発性副腎機能不全（副腎皮質機能低下症の別の形態）
• クッシング症候群、副腎皮質機能亢進症、原因の一つはACTHの過剰分泌である
• 小細胞癌は異所性ACTH分泌の一般的な原因である
• 先天性副腎過形成、コルチゾール産生疾患
• ネルソン症候群は、両副腎の除去後にACTHを産生する下垂体が急速に肥大する病気です。
• 副腎白質ジストロフィーは副腎機能不全を伴うことがある
• ウェスト症候群（「乳児けいれん」）は、ACTHが治療薬として使用される疾患である。
• オルガスム後疾患症候群（POIS）は、チロシン水酸化酵素とドーパミンβ-水酸化酵素の産生を介して引き起こされます。この2つの酵素は、ノルエピネフリンとエピネフリンが生成される生化学的メカニズムを構成します。 ^[要出典]
• 重篤な疾患に関連するコルチコステロイド不足
• DAVID 症候群は、分類不能型免疫不全症および低ガンマグロブリン血症を伴う副腎皮質刺激ホルモン欠乏症を特徴とする遺伝性疾患です。

• セマックス、副腎皮質刺激ホルモンの合成類似 体フラグメント

• 米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)における副腎皮質刺激ホルモン+ホルモン