下垂体門脈系

下垂体門脈系は、脳底部の微小循環系にある血管系で、視床下部と下垂体前葉を結んでいます。その主な機能は、視床下部弓状核と下垂体前葉の間でホルモンを迅速に輸送・交換することです。門脈系の毛細血管は有窓構造（血管透過性の高い多数の小さな管を持つ）であるため、視床下部と下垂体の間で迅速なホルモン交換が可能です。この系によって輸送される主なホルモンには、ゴナドトロピン放出ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンなどがあります。

下垂体門脈系の血液供給と血流方向は、長年にわたり、実験動物やヒトの死体標本を用いて、注入法や血管腐食鋳型法で研究されてきた。神経葉と前葉の間にある短い門脈血管は、ホルモンの迅速な交換経路を提供する。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}特に下垂体葉内および葉間には、前葉から神経葉へ血液を供給する細静脈や、中間葉と神経葉の間で血液を交換する毛細血管シャントなど、葉間血管が合流している解剖学的証拠がある。^{[ 1 ]}このような微小血管構造は、下垂体の葉間で瞬間的に情報が流れていることを示している。^{[ 1 ]}

他の研究の結果によると、視床下部弓状核の神経下垂体茎と腹内側領域は、上下垂体動脈系の動脈から来る上行および下行漏斗枝と毛細血管から動脈血を受け取っている。^{[ 3 ]}上下垂体動脈系と下下垂体動脈系をつなぐ吻合から生じる小さな上行血管も下垂体血管に血液を供給している。これらの枝の多くは近位弓状核と下垂体前葉の間で連続しており、迅速なホルモン交換を可能にしている。^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}他の証拠は、正中隆起と弓状核の毛細血管周囲腔が隣接しており、全身血と腹側視床下部の間のホルモン伝達を促進する可能性があることを示している。^{[ 2 ]}

視床下部核から正中隆起付近で放出されたペプチドは、下垂体前葉に運ばれ、そこで作用を発揮する。内頸動脈の枝が下垂体への血液供給を担う。上垂体動脈は、正中隆起に血液を供給する一次毛細血管叢を形成する。この毛細血管系から、血液は下垂体門脈を通って二次毛細血管叢へと排出される。正中隆起で放出されたペプチドは、一次毛細血管叢の毛細血管に入る。そこから、下垂体門脈を通って二次毛細血管叢へと運ばれ、下垂体前葉へと到達する。二次毛細血管叢は、下垂体前葉に血液を供給する有窓類洞毛細血管のネットワークである。下垂体前葉の細胞は、神経ペプチドに結合する特定のGタンパク質共役受容体を発現し、細胞内セカンドメッセンジャーカスケードを活性化して下垂体前葉ホルモンの放出を引き起こします。^{[ 4 ]}

以下は、視床下部のさまざまな核から下垂体前葉への輸送手段として作用することで、下垂体門脈系を介して間接的に機能するホルモンのリストです。^{[ 7 ]}

• ゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH ）：下垂体前葉からの卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンの放出を調節します。この経路は生殖活動と発達において重要な役割を果たします。
• 副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン（CRH ）：下垂体前葉からの副腎皮質刺激ホルモンの放出を調節する。この一連の反応は主にストレス反応に関与している。
• 成長ホルモン放出ホルモン（GHRH ）：下垂体前葉からの成長ホルモンの放出を調節します。その名の通り、主な機能は細胞の成長、代謝、生殖を制御することです。
• 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（TRH ）：下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンの放出を調節し、甲状腺における様々な反応（ホルモン合成の促進など）を媒介する働きをする。

視床下部または下垂体の機能亢進、機能低下、あるいは機能不全は、下垂体門脈系による両構造間のホルモンの迅速な交換能力に悪影響を及ぼす可能性があります。これはそれぞれの標的腺に重大な影響を与え、正常な機能を果たすことが不可能になる場合があります。下垂体門脈系の血管の閉塞やその他の問題も、視床下部と下垂体間のホルモン交換に合併症を引き起こす可能性があります。

下垂体門脈系は、下垂体および中枢神経系に関わるいくつかの疾患においても重要な役割を果たしている。下垂体および下垂体の転移性腫瘍のいくつかの症例では、門脈系は視床下部から下垂体への転移経路として機能している。つまり、視床下部の癌細胞は、下垂体門脈系を輸送手段として利用して増殖し、下垂体に広がる。しかし、門脈系は間接的に動脈血の供給を受けるため、下垂体前葉での腫瘍形成は下垂体後葉での腫瘍形成よりも起こりにくい。これは、下垂体後葉が直接動脈血流によって血管化されているためである。^{[ 8 ] [ 9 ]}下垂体卒中は、下垂体への出血または血流減少として説明される。この状態の生理学的メカニズムは、現在の研究では明確に定義されていない。^{[ 10 ]}それにもかかわらず、下垂体茎の損傷が下垂体門脈系の血流の閉塞を引き起こし、この欠陥状態に寄与しているという説が提唱されている。^{[ 11 ]}エルドハイム・チェスター病では、組織球と呼ばれる免疫系の細胞が異常な速度で増殖し、多数の症状を引き起こし、より重症の場合は死に至る。下垂体門脈系の障害は、中枢神経症状、特に尿崩症を含むいくつかの症状のメカニズムとして関与していると考えられている。^{[ 12 ]}

• 下垂体機能低下症

• 視床下部と下垂体の機能解剖学、コロラド州立大学、 2015年9月9日にWayback Machineにアーカイブ済み