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視床下部-下垂体-甲状腺系（略してHPT 系、別名甲状腺恒常性または甲状腺刺激ホルモンフィードバック制御）は、代謝の調節を担う神経内分泌系の一部であり、ストレスにも反応します。
その名前が示すように、それは視床下部、下垂体、甲状腺に依存します。
視床下部は、甲状腺ホルモン（トリヨードチロニン（T3）とチロキシン（T4））の循環レベルが低いことを感知し、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（TRH）を放出して反応します。TRHは下垂体前葉を刺激して甲状腺刺激ホルモン（TSH）を産生します。次にTSHは甲状腺を刺激して、血中レベルが正常に戻るまで甲状腺ホルモンを産生します。甲状腺ホルモンは、視床下部と下垂体前葉の両方に対して負のフィードバック制御を及ぼし、視床下部からのTRHと下垂体前葉からのTSHの両方の放出を制御します。[2]
HPA 、HPG、 HPT 軸は、視床下部と下垂体が神経内分泌機能を指示する 3 つの経路です 。
生理
甲状腺の恒常性は、実質的にすべての高等脊椎動物に見られるマルチループフィードバックシステムから生じます。甲状腺刺激ホルモンフィードバック制御の適切な機能は、成長、分化、生殖、知能に不可欠です。ごく少数の動物（アホロートルやナマケモノなど）は甲状腺の恒常性に障害があり、非常に低い設定値を示しており、これがこれらの動物の 代謝異常や個体発生異常の根底にあると考えられています。
下垂体は甲状腺刺激ホルモン（TSH; 甲状腺刺激ホルモン）を分泌し、これが甲状腺を刺激してチロキシン（T4）と、少量ではあるがトリヨードチロニン（T3）を分泌させます。しかし、T3 の大部分は、肝臓、脂肪組織、グリア、骨格筋などの末梢臓器で、循環する T4 からの脱ヨード化によって生成されます。脱ヨード化は、TSH、バソプレシン、カテコールアミンなど、多数のホルモンや神経信号によって制御されます。
両方の末梢甲状腺ホルモン（ヨードチロニン）は、下垂体からの甲状腺刺激ホルモン分泌を阻害します（負のフィードバック）。その結果、すべてのホルモンの平衡濃度が達成されます。
TSH分泌は甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（チロリベリン、TRH）によっても制御され、その分泌自体は脳脊髄液中の血漿T4とT3によって抑制されます（長いフィードバック、フェケテ・レチャンループ）。[4]その他のフィードバックループには、TSH分泌の超短フィードバック制御（ブローケン・ウィアシンガ・プルメルループ）[5]と血漿タンパク質結合を制御する線形フィードバックループがあります。
最近の研究では、ヒトにおいてTSH放出と脱ヨウ素酵素活性を結び付ける追加のフィードフォワードモチーフの存在が示唆されている。[6] [7] [8]このTSH-T3シャントの存在は、甲状腺機能低下症患者で脱ヨウ素酵素活性が高くなる理由と、罹患した個人のごく一部がT3による補充療法の恩恵を受ける可能性がある理由を説明できる可能性がある。 [9]
TSH放出の制御における複数の求心性シグナルの収束には、T3 [10] 、サイトカイン[11] [12]、TSH受容体抗体[13]などが含まれますが、これらに限定されません。これが、遊離T4濃度とTSHレベルの関係が、以前に提案された純粋な対数線形関係から逸脱しているという観察結果の理由である可能性があります[14] [15] [16] [17] 。 [18]最近の研究では、グレリンがT4産生の刺激とそれに続くTSHの直接的および負のフィードバックによる抑制にも役割を果たしていることが示唆されています。[19]
甲状腺刺激ホルモンフィードバック制御の機能状態
- 甲状腺機能正常症：甲状腺機能が正常
- 甲状腺機能低下症：甲状腺機能の低下
- 原発性甲状腺機能低下症: 甲状腺手術後や自己免疫性甲状腺炎の場合など、甲状腺分泌能力の低下によってフィードバックループが中断される
- 二次性甲状腺機能低下症：下垂体レベルでのフィードバックループの中断（例：下垂体前葉不全）
- 三次性甲状腺機能低下症：TRHによる刺激が欠乏している状態。例：視床下部不全、ピッカルト・ファルブッシュ症候群、甲状腺機能正常症候群など。
- 甲状腺機能亢進症：甲状腺機能が不適切に亢進した状態
- 原発性甲状腺機能亢進症：甲状腺ホルモンの不適切な分泌（例：バセドウ病の場合）。
- 二次性甲状腺機能亢進症: まれな症状で、例: TSH 産生下垂体腺腫または部分的な甲状腺ホルモン抵抗性の場合。
- 甲状腺中毒症: 外因性レボチロキシン補充の過剰投与などによる甲状腺ホルモンの過剰供給。
- 低T3症候群と高T3症候群：例えば重篤な疾患におけるタイプ1アロスタシスの例としての段階的低脱ヨウ素化の結果[20]、または心的外傷後ストレス障害を含むタイプ2アロスタシスにおける過剰脱ヨウ素化の結果[12]。
- 甲状腺ホルモンに対する抵抗性：下垂体甲状腺ホルモン受容体のレベルでのフィードバック ループが中断されます。
診断
標準的な手順では、以下のホルモンの 血清レベルの測定が行われます。
特別な状況では、以下の分析と手順が必要になる場合があります。
- 総T4
- 総T3
- TBG
- TRHテスト
- 甲状腺の分泌能（GT）[21]
- 末梢脱ヨウ素酵素（GD）の総活性[21]
- TSH指数（TSHI）[22]
参照
- 甲状腺機能検査
- 視床下部-下垂体-副腎系
- 視床下部-下垂体-性腺軸
- 視床下部-神経下垂体系
- SimThyr、人間の甲状腺恒常性の無料コンピュータシミュレーション
参考文献
- ^概要図で使用されている参考文献は、Commons: Referencesの画像記事にあります。
- ^ Dietrich JW、 Landgrafe G、 Fotiadou EH (2012) 。「TSH と甲状腺刺激ホルモン作動薬: 甲状腺恒常性における主要な役割」。Journal of Thyroid Research。2012 : 1–29。doi : 10.1155/2012/ 351864。PMC 3544290。PMID 23365787。
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さらに読む
- Dietrich JW、 Tesche A、Pickardt CR、Mitzdorf U (2004)。「甲状腺刺激フィードバック制御: フラクタル解析による追加の超短フィードバックループの証拠」。サイバネティクスとシステム。35 (4): 315–331。doi :10.1080/01969720490443354。S2CID 13421388 。
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