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ステロイドホルモンは、ホルモンとして作用するステロイドです。ステロイドホルモンは、副腎皮質で作られるコルチコステロイド（通常は副腎皮質で作られるため、コルチコ-と付く）と性ステロイド（通常は生殖腺または胎盤で作られる）の 2 つのクラスに分類できます。これらの 2 つのクラスには、結合する受容体に応じて 5 つのタイプがあります。グルココルチコイドとミネラルコルチコイド（両方ともコルチコステロイド）とアンドロゲン、エストロゲン、プロゲステロン（性ステロイド）です。[ 1 ] [ 2 ]ビタミン D誘導体は、相同受容体を持つ 6 番目の密接に関連したホルモンシステムです。これらは、受容体リガンドとして真のステロイドの特性の一部を持っています。
ステロイドホルモンは、代謝、炎症、免疫機能、塩分と水分のバランス、性徴の発達、および怪我や病気に対する抵抗力を制御するのに役立ちます。ステロイドという用語は、体内で生成されるホルモンと、天然に存在するステロイドの作用を模倣する人工的に生成された医薬品の両方を指します。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
天然のステロイドホルモンは、一般的に性腺と副腎でコレステロールから合成されます。これらのホルモンは脂質です。脂溶性であるため細胞膜を通過でき、[ 7 ]ステロイドホルモン受容体（ステロイドホルモンによって核または細胞質にある）に結合して細胞内で変化を引き起こします。ステロイドホルモンは一般的に血液中に運ばれ、性ホルモン結合グロブリンやコルチコステロイド結合グロブリンなどの特定のキャリアタンパク質に結合します。肝臓、その他の「末梢」組織、および標的組織でさらに変換と異化が行われます。
さまざまな合成ステロイドやステロールも開発されてきた。そのほとんどはステロイドだが、形状が似ているためステロイド受容体と相互作用する非ステロイド分子もある。合成ステロイドの中には、活性化する受容体の天然ステロイドよりも弱いものや強いものもある。[ 8 ]
合成ステロイドホルモンの例をいくつか挙げます。
ステロイド拮抗薬の例：
ステロイドホルモンは、キャリアタンパク質（ホルモンに結合して水溶性を高める血清タンパク質）に結合して血液中を輸送されます。例としては、性ホルモン結合グロブリン（SHBG）、副腎皮質ステロイド結合グロブリン、アルブミンなどがあります。[ 9 ]ほとんどの研究では、ホルモンは血清タンパク質に結合していない場合にのみ細胞に作用できるとされています。活性を持つためには、ステロイドホルモンは血液溶解タンパク質から解放され、細胞外受容体に結合するか、受動的に細胞膜を通過して核内受容体に結合する必要があります。この考え方は、遊離ホルモン仮説として知られています。この考え方は、右の図1に示されています。
ある研究では、これらのステロイドキャリア複合体は膜受容体であるメガリンに結合し、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれることがわかっています。考えられる経路の1つは、細胞内に入るとこれらの複合体がリソソームに運ばれ、そこでキャリアタンパク質が分解され、ステロイドホルモンが標的細胞の細胞質に放出されるというものです。その後、ホルモンはゲノム経路に従って作用します。このプロセスは右側の図2に示されています。[ 10 ]ステロイドホルモン輸送におけるエンドサイトーシスの役割は十分に理解されておらず、さらなる研究が行われています。
ステロイドホルモンが細胞の脂質二重層を通過するには、膜への出入りを妨げるエネルギー障壁を克服する必要があります。ギブズ自由エネルギーはここで重要な概念です。これらのホルモンはすべてコレステロールから誘導され、両端に親水性官能基と疎水性炭素骨格を持っています。ステロイドホルモンが膜に入るとき、官能基が膜の疎水性内部に入るときに自由エネルギー障壁が存在しますが、これらのホルモンの疎水性コアが脂質二重層に入る方がエネルギー的に有利です。ホルモンが膜から出る場合、これらのエネルギー障壁とエネルギー井戸は逆転します。ステロイドホルモンは生理的条件下では容易に膜に出入りします。実験的には、ホルモンの種類にもよりますが、約20 μm/sの速度で膜を通過することが示されています。[ 11 ]
ホルモンは細胞外液や細胞内液よりも膜内に存在する方がエネルギー的に有利ですが、実際には膜内に入ると膜から出ていきます。これは重要な点です。なぜなら、すべてのステロイドホルモンの前駆体であるコレステロールは、膜内に埋め込まれると膜から出ないからです。コレステロールとこれらのホルモンの違いは、コレステロールは膜内に入ると、これらのホルモンに比べてはるかに大きな負のギブズ自由エネルギー井戸にあることです。これは、コレステロールの脂肪族尾部が脂質二重層の内部と非常に有利な相互作用を持つためです。[ 11 ]
ステロイドホルモンが標的細胞に影響を与えるメカニズムは多岐にわたる。これらの様々な経路は、ゲノム作用または非ゲノム作用のいずれかに分類できる。ゲノム作用はゆっくりと進行し、細胞内の特定のタンパク質の転写レベルを変化させる。一方、非ゲノム作用ははるかに速い。
最初に特定されたステロイドホルモンの作用機序はゲノム効果であった。[ 12 ] [ 13 ]この経路では、遊離ホルモンは脂溶性であるため、まず細胞膜を通過する。[ 7 ]細胞質では、ステロイドは還元、水酸化、または芳香化などの酵素による変化を受ける場合と受けない場合がある。次に、ステロイドは核内受容体としても知られる特定のステロイドホルモン受容体（大きな金属タンパク質）に結合する。
ステロイドが結合すると、多くの種類のステロイド受容体は二量体化します。2つの受容体サブユニットが結合して、細胞核に入ることができる1つの機能的なDNA結合ユニットを形成します。核に入ると、ステロイド受容体リガンド複合体は特定のDNA配列に結合し、標的遺伝子の転写を誘導します。[ 4 ] [ 12 ] [ 14 ] [ 15 ]
非ゲノム経路にはゲノム効果ではないあらゆるメカニズムが含まれるため、さまざまな非ゲノム経路が存在します。ただし、これらの経路はすべて、細胞膜に存在する何らかのステロイドホルモン受容体によって媒介されます。 [ 16 ]イオンチャネル、トランスポーター、Gタンパク質共役受容体（GPCR）、および膜流動性はすべて、ステロイドホルモンの影響を受けることが示されています。[ 11 ]これらのうち、GPCR結合タンパク質が最も一般的です。これらのタンパク質と経路の詳細については、ステロイドホルモン受容体のページをご覧ください。
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