人間や他の動物では、副腎皮質ホルモンは副腎の外側領域である副腎皮質で生成されるホルモンです。これらの多環式ステロイドホルモンは、ストレスに対する体の反応(闘争・逃走反応など)に重要なさまざまな役割を果たしており、体の他の機能も調節しています。傷害、化学的不均衡、感染症、精神的ストレスなど、恒常性に対する脅威は、ストレス反応を引き起こす可能性があります。ストレス反応に関与する副腎皮質ホルモンの例としては、アルドステロンとコルチゾールがあります。これらのホルモンは、それぞれ腎臓による水分保持とグルコース代謝の調節にも機能します。[1]
クラス
副腎皮質ホルモンは機能によってミネラルコルチコイド、グルココルチコイド、アンドロゲンの3つのクラスに分類されます。
- ミネラルコルチコイドホルモンは、副腎皮質の最外層である球状層で合成されます。[ 2]その機能は、血液中を循環する電解質の濃度を調節することです。[1]たとえば、アルドステロンは腎臓を標的にして血中ナトリウム濃度を上げ、血中カリウム濃度を下げる働きをします。具体的には、腎臓の遠位尿細管を構成する細胞の受容体に結合し、イオンチャネルを刺激してナトリウムを節約し、カリウムを排泄します。[3]さらに、イオン勾配によって水分の節約が始まります。
- グルココルチコイドファミリーのホルモンは、副腎皮質の束状層と呼ばれる中間層で合成されます。これらのホルモンは、人体によるタンパク質、脂肪、炭水化物の処理を制御します。また、正常なストレス反応サイクルを維持する役割も果たします。
- アンドロゲン、つまり性ホルモンは、副腎皮質の最も内側の層である網状層で合成されます。女性のエストロゲンや男性のテストステロンなどのこれらのホルモンは、それぞれの性別の性的特徴や生殖器官の成熟を促進することが知られています。[2]
構造
副腎皮質ホルモンは、コレステロール骨格という共通の特徴からステロイドホルモンとみなされています。異なるステロイドの構造は、コレステロール骨格上の追加原子の種類と位置によって異なります。[4]コレステロール骨格は、4つの炭化水素環、3つのシクロヘキサン環、および1つのシクロペンタンで構成されており、水性環境では不溶性です。しかし、疎水性であるため、細胞の細胞膜を容易に透過します。[3]これは、ステロイドホルモンがホルモン放出を開始した 恒常性不均衡を回復するために細胞応答経路に依存しているため、ステロイドホルモンの機能にとって重要です。
合成
副腎皮質ステロイドホルモンの合成には、一連の酵素によって触媒される一連の酸化還元反応が関与しています。合成はコレステロール分子から始まります。共有中間体とそれらの共有中間体から分岐する経路を介して、さまざまな種類のステロイドが合成されます。ステロイドは、副腎皮質のそれぞれの領域でコレステロールから合成されます。このプロセスは、ミトコンドリア膜に存在し、コレステロールの通過を制御するステロイド生成急性調節タンパク質( StAR)によって制御されます。[3]これは、ステロイド生合成 の律速段階です。StARがコレステロールをミトコンドリアに輸送すると、コレステロール分子は、シトクロムP450酵素ファミリーの一連の酵素によって触媒される一連の酸化還元反応を受けます。副腎皮質還元酵素と呼ばれる補酵素系が電子をP450酵素に伝達し、これが酸化還元反応を開始してコレステロールをステロイドホルモンに変換します。[5]合成はミトコンドリア内で開始されますが、前駆体は小胞体に運ばれ、小胞体に存在する酵素によって処理されます。前駆体は、合成が最初に始まった副腎皮質領域のミトコンドリアに運ばれ、そこで合成が完了します。[6]
病理学
クッシング症候群
クッシング症候群は、グルココルチコイドの反復性過剰分泌によって生じます。副腎腫瘍、または下垂体前葉からの副腎皮質刺激ホルモン (ACTH) の過剰分泌によって引き起こされる可能性があります。[2] 主にグルココルチコイドのコルチゾールの過剰が原因です。分泌は通常、視床下部によって制御され、視床下部は下垂体に副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH) を分泌し、下垂体を刺激して副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)を分泌します。その後、ACTH は副腎に移動し、血流へのコルチゾールの放出を誘発します。 [7]クッシング症候群では、このプロセスが過剰に発生します。クッシング症候群の患者の症状には、筋肉と骨の萎縮による組織タンパク質レベルの低下や、高血糖値などがあります。ナトリウム濃度も上昇し、組織内の水分貯留と血圧上昇につながります。コルチゾールの過剰分泌に加えて、過剰なアンドロゲンが分泌されます。[8]女性では、テストステロンなどのアンドロゲンの分泌増加により男性化が起こり、顔の毛の成長や声の低音化などの症状が現れることがあります。[2]
クッシング症候群の治療は、人体中を循環する高レベルのコルチゾールを減らすことを目的としています。治療方針は、最終的には過剰分泌の原因によって異なります。クッシング症候群は、炎症性疾患の治療のための合成ステロイドの繰り返し使用によって引き起こされる場合があり、下垂体または副腎の腫瘍によって引き起こされる場合もあります。いずれの場合も、治療は腫瘍または副腎の除去に依存します。[8]副腎がなければ、人体は産生するホルモンを供給できないため、ホルモン補充療法が必要になります。
アジソン病
アジソン病は、副腎皮質に影響を与える自己免疫疾患で、ホルモンを効率的に分泌できなくなります。免疫系は副腎皮質の細胞を特異的に標的として破壊しますが、アジソン病は結核などの重篤な感染症によっても引き起こされる可能性があります。症状には、アルドステロンの欠乏によって引き起こされる低血糖、血中ナトリウム濃度の低下、血中カリウム濃度の上昇などがあります。これらの電解質の不均衡は、神経や筋肉の問題を引き起こします。その他の症状には、疲労、塩分への渇望、体重減少、皮膚の色素沈着の増加などがあります。[2]皮膚の色素沈着の増加は、副腎皮質ホルモンであるヒドロコルチゾンの欠乏によって引き起こされます。その正常な動作は、下垂体での負のフィードバックであり、下垂体を刺激してコルチコトロピンの分泌を減少させます。アジソン病ではヒドロコルチゾンが生成できないため、下垂体は副腎皮質刺激ホルモンを分泌し続け、これがメラノサイト刺激ホルモンの受容体に結合します。その結果、メラノサイトがより多くの色素を生成し、皮膚の色が濃くなります。[9]
アジソン病の標準的な治療法は、もはや合成できないミネラルコルチコイドとグルココルチコイドを補うホルモン補充療法である。[12]ジョン・F・ケネディ元米国大統領は、大統領在任中ずっとアジソン病を患っていたことで有名である。ホルモン補充療法が利用可能であったため、彼と彼のスタッフは病状を隠すことができた。[2]
ストレスと免疫
最近の研究では、特定の遺伝子の活性化を通じてストレスと病気の発症を結びつける経路が発見されました。[10]心理的ストレスを経験すると、遺伝子を活性化する転写因子が活性化します。Coleらの研究では、GABA -1転写因子がインターロイキン-6遺伝子を活性化すると結論付けられました。この遺伝子は、炎症反応を活性化するタンパク質をコードし、炎症部位に免疫反応を誘導します。 [9] 慢性炎症は、がん、心臓病、糖尿病などの病気にかかりやすくします。
別の研究では、身体的ストレスがコルチゾール: DHEAS (デヒドロエピアンドロステロン硫酸塩)モル比の上昇を引き起こし、特にコルチゾール:DHEAS比がすでに上昇している高齢者において免疫力の低下に寄与する可能性があることが判明しました。これは、 DHEASレベルは加齢とともに低下しますが、コルチゾールレベルは低下しないためです。この高い比率は好中球の活動を抑制し、感染に対する感受性を高めることがわかりました。[11]
参考文献
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