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内分泌学（endocrine + -ologyから）は、内分泌系、その疾患、およびホルモンとして知られる特定の分泌物を扱う生物学および医学の一分野です。また、増殖、成長、分化といった発生事象の統合、およびホルモンによって引き起こされる代謝、成長と発達、組織機能、睡眠、消化、呼吸、排泄、気分、ストレス、授乳、運動、生殖、感覚知覚といった心理的または行動的活動にも関係しています。専門分野には、行動内分泌学や比較内分泌学などがあります。[ 1 ]
内分泌系は、体内のさまざまな部位に存在する複数の腺から構成されており、これらの腺はホルモンを導管系ではなく血液中に直接分泌します。そのため、内分泌腺は導管を持たない腺とみなされます。ホルモンには多様な機能と作用機序があり、一つのホルモンが複数の標的臓器に複数の影響を与える場合もあれば、逆に一つの標的臓器が複数のホルモンの影響を受ける場合もあります。
内分泌学は、人体の内分泌系の研究です。[ 2 ]これはホルモンを分泌する腺のシステムです。ホルモンは、体内のさまざまな器官系の働きに影響を与える化学物質です。例としては、甲状腺ホルモン、成長ホルモン、インスリンなどがあります。内分泌系には多くのフィードバック機構が関わっており、多くの場合、1つのホルモン（甲状腺刺激ホルモンなど）が別の二次ホルモン（甲状腺ホルモンなど）の働きや放出を制御します。二次ホルモンが多すぎると、一次ホルモンに負のフィードバックを与え、恒常性を維持することがあります。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
ベイリスとスターリングによる1902年の原定義（下記参照）では、ホルモンとして分類されるためには、化学物質が臓器によって生成され、血液中に（少量）放出され、血液によって遠隔の臓器に運ばれて特定の機能を発揮する必要があると規定されています。この定義はほとんどの「古典的」ホルモンに当てはまりますが、傍分泌機構（組織または臓器内の細胞間の化学的コミュニケーション）、自己分泌シグナル（同じ細胞に作用する化学物質）、および細胞内分泌シグナル（同じ細胞内で作用する化学物質）もあります。[ 6 ]神経内分泌シグナルは、神経分泌ニューロンによって血液中に放出される「古典的」ホルモンです（神経内分泌学に関する記事を参照）。
グリフィンとオヘダは、化学組成に基づいてホルモンを3つの異なるクラスに分類しています。[ 7 ]
ノルエピネフリン、エピネフリン、ドーパミン（カテコールアミン）などのアミン類は、単一のアミノ酸、この場合はチロシンから誘導されます。3,5,3'-トリヨードチロニン（T3）や3,5,3',5'-テトラヨードチロニン（チロキシン、T4）などの甲状腺ホルモンは、2つのヨウ素化チロシンアミノ酸残基の組み合わせから誘導されるため、このクラスのサブセットを構成します。[ 8 ]
ペプチドホルモンとタンパク質ホルモンは、3個（甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンの場合）から200個以上（卵胞刺激ホルモンの場合）のアミノ酸残基から構成され、分子量は1モルあたり31,000グラムにも達することがあります。下垂体から分泌されるホルモンはすべてペプチドホルモンであり、脂肪細胞から分泌されるレプチン、胃から分泌されるグレリン、膵臓から分泌されるインスリンも同様です。
ステロイドホルモンは、その親化合物であるコレステロールから変換されます。哺乳類のステロイドホルモンは、結合する受容体によって、グルココルチコイド、ミネラルコルチコイド、アンドロゲン、エストロゲン、プロゲステロンの5つのグループに分類できます。カルシトリオールなどのビタミンDの一部はステロイドに似ており、相同受容体に結合しますが、真のステロイドの特徴である融合環構造を欠いています。
脳、肺、心臓、腸、皮膚、腎臓など、あらゆる臓器系がホルモンを分泌し、ホルモンに反応しますが、内分泌学という臨床専門分野は、主に内分泌器官、つまりホルモン分泌を主機能とする器官に焦点を当てています。これらの器官には、下垂体、甲状腺、副腎、卵巣、精巣、膵臓などがあります。
内分泌専門医とは、糖尿病、甲状腺機能亢進症など、内分泌系の疾患の治療を専門とする医師のことです（疾患一覧を参照）。
内分泌学の医学専門分野は、1つまたは複数のホルモンの欠乏または過剰による疾患のさまざまな症状や変異の診断評価と長期的な管理を伴います。[ 9 ]
内分泌疾患の診断と治療は、他の多くの専門分野に比べて、臨床検査に大きく依存しています。多くの疾患は、興奮/刺激試験または抑制/抑制試験によって検査されます。これには、内分泌器官の機能を検査するために刺激剤を注射することが含まれる場合があります。その後、血液サンプルを採取し、関連するホルモンや代謝産物の変化を評価します。内分泌専門医は、これらの検査の用途と限界を理解するために、臨床化学と生化学に関する幅広い知識を必要とします。
内分泌学の実践における2つ目の重要な側面は、人間の個体差と疾患を区別することです。身体発達の非典型的なパターンや異常な検査結果は、疾患を示すものかどうか評価する必要があります。内分泌器官の診断画像では、偶発的に発見される偶発性腫と呼ばれる所見が明らかになることがありますが、これは疾患を示す場合もあれば、そうでない場合もあります。[ 10 ]
内分泌学は、疾患だけでなく患者自身へのケアも伴います。ほとんどの内分泌疾患は慢性疾患であり、生涯にわたるケアが必要です。最も一般的な内分泌疾患には、糖尿病、甲状腺機能低下症、メタボリックシンドロームなどがあります。糖尿病、肥満、その他の慢性疾患のケアには、患者を分子レベルだけでなく、個人的、社会的にも理解することが不可欠であり、医師と患者の関係は重要な治療プロセスとなり得ます。
内分泌専門医は、内科または小児科の専門医です。生殖内分泌専門医は、主に不妊症や月経機能の問題を扱い、多くの場合、産科で最初に研修を受けます。ほとんどの医師は、地域の研修制度にもよりますが、専門医になる前に数年間、内科医、小児科医、または婦人科医として勤務します。米国とカナダでは、医学部卒業後に内科、小児科、または婦人科の専門医資格を取得するための研修は、レジデンシーと呼ばれます。成人、小児、または生殖内分泌学の分野でさらに専門性を高めるための正式な研修は、フェローシップと呼ばれます。
北米の内分泌専門医の典型的な研修課程は、大学4年間、医学部4年間、研修医3年間、専門医研修2年間からなります。米国では、成人内分泌専門医は、米国内科専門医認定機構（ABIM）または米国オステオパシー内科専門医認定機構（AOBIM）によって、内分泌学、糖尿病、代謝学の専門医として認定されます。
内分泌学は、内分泌系の疾患の研究も含む。これらの疾患は、ホルモンの分泌量が少なすぎたり多すぎたりすること、ホルモンの作用が少なすぎたり多すぎたりすること、あるいはホルモンの受容に問題が生じることなどに関連する。
内分泌学は非常に多くの病態や疾患を包含するため、患者や一般市民に教育を提供する組織が数多く存在します。ホルモン財団は内分泌学会の一般向け教育関連団体であり、すべての内分泌関連疾患に関する情報を提供しています。1つ以上の内分泌関連疾患に焦点を当てているその他の教育組織には、米国糖尿病協会、ヒト成長財団、米国更年期財団、米国甲状腺協会などがあります。[ 12 ] [ 13 ]
北米における内分泌専門医の主要な専門組織には、内分泌学会[ 14 ] 、米国臨床内分泌学会[ 15 ]、米国糖尿病協会[ 16 ] 、ローソン・ウィルキンス小児内分泌学会[ 17 ] 、および米国甲状腺協会[ 18 ]などがある。
ヨーロッパでは、欧州内分泌学会（ESE）と欧州小児内分泌学会（ESPE）が、それぞれ成人内分泌学と小児内分泌学の分野の専門家を代表する主要な組織である。
英国では、内分泌学会[ 19 ]と英国小児内分泌・糖尿病学会[ 20 ]が主な専門家団体である。
欧州小児内分泌学会[ 21 ]は、小児内分泌学のみを専門とする最大の国際専門家団体です。世界中には同様の団体が多数存在します。
内分泌学の最初の研究は中国で始まった。[ 22 ]紀元前200年までに、中国人は人間の尿から性ホルモンと下垂体ホルモンを分離し、薬用として利用していた。[ 22 ]彼らはステロイドホルモンの昇華など、多くの複雑な方法を用いていた。[ 22 ]中国の文献（最も古いものは1110年）に記された別の方法では、サポニン（ Gleditsia sinensisの豆から抽出）を用いてホルモンを抽出するとされていたが、石膏（硫酸カルシウムを含む）も使用されていたことが知られている。[ 22 ]
フリーマンら[23]によれば、関連する組織や内分泌腺のほとんどは初期の解剖学者によって特定されていたものの、生物学的機能や病気を理解するための体液説的なアプローチは、アリストテレス、ヒポクラテス、ルクレティウス、ケルスス、ガレノスといった古代ギリシャやローマの思想家によって好まれ、これらの理論は19世紀に細菌説、生理学、臓器病理学が登場するまで支配的であった。
1849年、アーノルド・ベルトルトは去勢した雄鶏には鶏冠や肉垂が発達せず、雄らしい行動も示さないことに気づいた。[ 24 ]彼は、同じ鳥または別の去勢した鳥の腹腔に精巣を戻すと、正常な行動と形態の発達が見られることを発見し、精巣が血液を「調整」する物質を分泌し、それが雄鶏の体に作用すると（誤って）結論付けた。実際には、他に2つの可能性があった。精巣が血液の成分を修飾または活性化するか、精巣が血液から抑制因子を除去するかのいずれかである。精巣が雄の特徴を生み出す物質を放出することは、精巣抽出物が去勢動物の精巣の機能を代替できることが示されるまで証明されなかった。純粋な結晶性テストステロンは1935年に分離された。 [ 25 ]
グレーブス病は、1835年に眼球突出を伴う甲状腺腫の症例を記述したアイルランドの医師ロバート・ジェームズ・グレーブスにちなんで名付けられました。[ 26 ]ドイツのカール・アドルフ・フォン・バゼドウも1840年に同じ症状の組み合わせを独自に報告しており、それ以前のこの病気の報告は、イタリアのジュゼッペ・フラジャーニとアントニオ・ジュゼッペ・テスタがそれぞれ1802年と1810年に発表し、[ 27 ] 18世紀後半にはイギリスの医師ケイレブ・ヒリアー・パリー（エドワード・ジェンナーの友人）によっても発表されています。[ 28 ]トーマス・アディソンは1849年にアジソン病を初めて記述しました。[ 29 ]
1902年、ウィリアム・ベイリスとアーネスト・スターリングは、十二指腸に酸を注入すると、両者の間の神経接続をすべて取り除いた後でも膵臓が分泌を開始することを観察する実験を行った。 [ 30 ]同じ反応は、空腸粘膜の抽出物を頸静脈に注入することによっても引き起こすことができ、粘膜内の何らかの因子が原因であることが示された。彼らはこの物質を「セクレチン」と名付け、このように作用する化学物質にホルモンという用語を造語した。
ジョセフ・フォン・メリングとオスカー・ミンコフスキーは1889年に、膵臓を外科的に摘出すると血糖値が上昇し、その後昏睡状態に陥り、最終的には死に至るという糖尿病の症状が現れるという観察結果を得た。1922年、バンティングとベストは、膵臓を均質化して抽出液を注射するとこの状態が逆転することを発見した。[ 31 ]
神経ホルモンは、 1921 年にオットー・レーヴィによって初めて特定されました。[ 32 ]彼は、迷走神経が付着したカエルの心臓を生理食塩水に浸し、しばらくその溶液に浸しました。次に、その溶液を使用して、迷走神経が付着していない 2 番目の心臓を浸しました。最初の心臓の迷走神経を刺激すると、両方の心臓で陰性変力作用(拍動振幅) と陰性変時作用 (拍動数) が見られました。迷走神経を刺激しない場合は、どちらの心臓でもこれは起こりませんでした。迷走神経は生理食塩水に何かを加えていました。この効果は、心臓迷走神経刺激の既知の阻害剤であるアトロピンを使用してブロックすることができました。明らかに、迷走神経から何かが分泌され、心臓に影響を与えていました。筋力増強作用を引き起こす「迷走物質」(レーヴィがそう呼んだ) は、後にアセチルコリンとノルエピネフリンであることが特定されました。レーヴィはその発見によりノーベル賞を受賞した。
内分泌学における最近の研究は、ホルモンの作用を引き起こす分子メカニズムに焦点を当てている。このような研究の最初の例は、1962年にアール・サザーランドによって行われた。サザーランドは、ホルモンが細胞内に入り作用を誘発するのか、それとも細胞外にとどまるのかを調べた。彼は、肝臓に作用してグリコーゲンをグルコースに変換するノルエピネフリンを研究した。ノルエピネフリンは、ホスホリラーゼ酵素の活性化を介して作用する。彼は肝臓を膜画分と可溶性画分（ホスホリラーゼは可溶性）に均質化し、膜画分にノルエピネフリンを加え、その可溶性生成物を抽出し、最初の可溶性画分に加えた。ホスホリラーゼが活性化したことから、ノルエピネフリンの標的受容体は細胞内ではなく細胞膜上にあることが示された。彼は後にこの化合物が環状AMP（cAMP）であることを特定し、この発見によってセカンドメッセンジャーを介した経路の概念を生み出した。彼は、レーヴィと同様に、内分泌学における画期的な研究でノーベル賞を受賞した。[ 33 ]
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