ヒト血清アルブミン

ヒト血清アルブミン（HSAまたは「ヒト分画V」）は、ヒトの血液中に存在する血清アルブミンです。ヒト血漿中で最も豊富なタンパク質であり、血清タンパク質の約半分を占めます。肝臓で産生され、水溶性で、単量体です。

アルブミンは、ホルモン、脂肪酸、その他の化合物を輸送し、pHを緩衝し、膠質浸透圧を維持するなど、様々な機能を持つ。

アルブミンは肝臓でプレプロアルブミンとして合成される。プレプロアルブミンはN末端ペプチドを有しており、このペプチドは新生タンパク質が粗面小胞体から放出される前に除去される。生成されたプロアルブミンは、ゴルジ体で切断され、分泌型アルブミンとなる。

血清中のアルブミン濃度の基準範囲は約35～50  g/L（3.5～5.0  g/dL）です。^{[ 5 ]} 血清半減期は約21日です。^{[ 6 ]}分子量は66.5 kDaです 。

アルブミン遺伝子は第4染色体の4q13.3領域に位置し、この遺伝子の変異は異常なタンパク質を生じさせる可能性がある。ヒトアルブミン遺伝子は、推定される「キャップ」部位から最初のポリ(A)付加部位まで16,961ヌクレオチドの長さである。この遺伝子は15個のエクソンに分かれており、これらは単一の原始ドメインの3倍化によって生じたと考えられる3つのドメイン内に左右対称に配置されている。

ヒト血清アルブミン（HSA）は、585個のアミノ酸残基、1つのスルフィドリル基、および17個のジスルフィド結合からなる、相対分子量67 kDaの水溶性の高い球状単量体血漿タンパク質です。ナノ粒子キャリアの中でも、HSAナノ粒子は、様々な薬物分子に結合する能力、保管中および生体内使用中の優れた安定性、毒性や抗原性の欠如、生分解性、再現性、製造プロセスのスケールアップ、および放出特性のより優れた制御性から、製薬業界で長年注目を集めてきました。さらに、アルブミン分子には多数の薬物結合部位があるため、かなりの量の薬物を粒子マトリックスに組み込むことができます。^{[ 7 ]}

• 膠質浸透圧を維持する
• 甲状腺ホルモンを輸送する
• 他のホルモン、特に脂溶性ホルモンを輸送する。
• 脂肪酸（「遊離」脂肪酸）を肝臓および筋細胞に輸送し、エネルギーとして利用する。
• 非抱合型ビリルビンを輸送する
• 血清アルブミンは多くの薬剤を輸送する。血清アルブミン濃度は薬剤の半減期に影響を与える可能性がある。薬剤がアルブミン結合部位をめぐって競合すると、一方の薬剤の遊離分画が増加し、薬剤相互作用が生じて効力に影響を与える可能性がある。
• カルシウムイオン（Ca ²⁺）と競合的に結合する
• 血清アルブミンは、急性期タンパク質の一種であり、炎症状態では発現が低下します。そのため、栄養状態の有効な指標ではなく、むしろ炎症状態の指標と言えます。
• 葉酸の光分解を防ぐ
• Clostridioides difficile毒素の病原性作用を防ぐ^{[ 8 ]}

血清アルブミンは、ブロモクレゾールグリーンやブロモクレゾールパープルなどの色素との結合による吸光度の変化を記録することによって一般的に測定されます。^{[ 9 ]}

成人（3歳以上）のヒト血清アルブミンの正常範囲は3.5～5.0  g/dL（35～50  g/L）です。3歳未満の小児の場合、正常範囲はより広く、2.9～5.5 g/dLです。^{[ 10 ]}

低アルブミン血症（低アルブミン血症）は、肝疾患、ネフローゼ症候群、熱傷、タンパク漏出性腸症、吸収不良、栄養失調、妊娠後期、人工物、遺伝子変異、悪性腫瘍などが原因で起こる可能性があります。

高アルブミン血症は、ほとんどの場合、脱水が原因です。レチノール（ビタミンA ）欠乏症の場合、レチノールが細胞を水分で膨張させるため、アルブミン値が正常値の上限（例：4.9 g/dL）まで上昇することがあります。（これが、ビタミンAの過剰摂取が毒性を示す理由でもあります。）^{[ 11 ]} この膨張は、重度のニキビなどの治療薬である13-シスレチノイン酸（イソトレチノイン）による治療中にも起こる可能性があります。実験室での実験では、全トランスレチノイン酸がヒトのアルブミン産生を下方制御することが示されています。^{[ 12 ]}

^{ヘモグロビン[ 26 ]} や血清アルブミン^{[ 27 ] [ 28 ]}などのヒト血液タンパク質は、主にリジン（および場合によってはアルギニン）残基のε-アミノ基と血液中のグルコース分子との間にシッフ塩基が形成されることによって、ゆっくりとした非酵素的糖化を受ける可能性があることが長い間知られています（メイラード反応）。この反応は抗酸化剤の存在下では阻害されます。^{[ 29 ]}この反応は正常に起こる可能性がありますが^{[ 27 ]} 、糖尿病では糖化アルブミンの上昇が観察されます。^{[ 28 ]}

糖化は血清アルブミンタンパク質の生物学的構造と機能を変化させる可能性がある。^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

さらに、糖化は終末糖化産物（AGEs）の形成につながり、異常な生物学的影響を引き起こします。AGEsの蓄積は、組織タンパク質の構造と機能の変化、AGEタンパク質に特異的な受容体を介した細胞応答の刺激、および活性酸素中間体の生成を介して組織損傷につながります。AGEsはDNAとも反応し、突然変異やDNA転座を引き起こします。タンパク質と炭水化物の加熱処理は、アレルギー性に大きな変化をもたらします。AGEsは抗原性があり、調理済みまたは保存食品に見られる重要な新抗原の多くを占めています。^{[ 34 ]}また、細胞内の正常な一酸化窒素の生成を阻害します。^{[ 35 ]}

血清アルブミンの構造にはリジンとアルギニン残基がいくつか存在するが、糖化反応に関与できるものはごくわずかである。^{[ 28 ] [ 36 ]}

アルブミンはほとんどの体液で主要なタンパク質であり、そのCys34は体内の遊離チオールの最大の割合を占めています。アルブミンCys34チオールは還元型と酸化型の両方で存在します。^{[ 37 ]}健康な若年成人の血漿では、総HSAの70～80%が還元型またはメルカプトアルブミン（HSA-SH）のCys34の遊離スルフィドリル基を含んでいます。^{[ 38 ]}しかし、腎疾患、肝疾患、糖尿病などの酸化ストレスを特徴とする病理学的状態では、酸化型または非メルカプトアルブミン（HNA）が優勢になる可能性があります。^{[ 39 ] [ 40 ]} アルブミンチオールは、ラジカルヒドロキシル（.OH）、過酸化水素（H ₂ O ₂）、ペルオキシナイトライト（ONOO.）などの反応性窒素種と反応し、Cys34をスルフェン酸誘導体（HSA-SOH）に酸化することが示されており、メルカプトアルブミンにリサイクルできます。しかし、反応性種の濃度が高いと、不可逆的な酸化によりスルフィン酸（HSA-SO2H）またはスルホン酸（HSA-SO3H）になり、その構造に影響を与えます。^{[ 41 ]} 活性酸素種（ROS）の存在は、不可逆的な構造損傷を引き起こし、タンパク質の活性を変化させる可能性があります。

健康な腎臓では、アルブミンのサイズと負の電荷により、糸球体からの排泄が妨げられます。しかし、糖尿病性腎症など一部の疾患では、必ずしもそうとは限りません。糖尿病性腎症は、コントロール不良または長期にわたる糖尿病の合併症として起こることがあり 、タンパク質が糸球体を通過できる場合があります。失われたアルブミンは、簡単な尿検査で検出できます。^{[ 42 ]}失われたアルブミンの量に応じて、患者は正常な腎機能、微量アルブミン尿、またはアルブミン尿を示す可能性があります。

ヒト血清アルブミンはFCGRTと相互作用することが示されている。^{[ 43 ]}

また、まだ特定されていないアルボンジン（gp60）、特定のgp18/gp30ペア、およびオステオネクチン、hnRNP、カルレティキュリン、キュビリン、メガリンなどの他のタンパク質とも相互作用する可能性がある。^{[ 44 ]}

• ウシ血清アルブミン
• 血清アルブミン

• タンパク質データバンクにおけるヒトアルブミンの構造
• ヒト血清アルブミン（ 2006年4月24日にWayback Machineにアーカイブ済み）ヒトタンパク質参照データベース（2006年4月24日にWayback Machineにアーカイブ済み）
• アルブミン結合予測
• オンライン検査におけるアルブミン値
• アルブミン：臨床生化学・検査医学協会による分析対象物質モノグラフ
• UniProtのPDBで利用可能なすべての構造情報の概要：PDBe-KBのP02768（血清アルブミン）。