ステロイドホルモン

ステロイドホルモン
薬物クラス
エストラジオールは、女性と男性の両方にとって重要なエストロゲンステロイドホルモンです。
クラス識別子
同義語	副腎ステロイド、性腺ステロイド
使用	様々な
生物学的標的	ステロイドホルモン受容体
化学クラス	ステロイド性;非ステロイド性
法的地位
ウィキデータ内

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ある。ステロイドホルモンは、コルチコステロイド（通常は副腎皮質で生成されるため、コルチコステロイドと呼ばれる）と性ステロイド（通常は生殖腺または胎盤で生成される）の2つのクラスに分類できる。これら2つのクラスには、結合する受容体に応じて、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、プロゲストーゲン（性ステロイド）の5つのタイプがある。^{[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ある。それらは、受容体リガンドとして真のステロイドの特徴のいくつかを持っている。

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、性的特徴の発達、怪我や病気に対する抵抗力のコントロールに役立ちます。ステロイドという用語は、体内で生成されるホルモンと、天然ステロイドの作用を再現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]}

天然ステロイドホルモンは、一般的に生殖腺と副腎のコレステロールから合成されます。これらの形態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応じて核または細胞質）に結合して細胞内に変化をもたらします。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ています。肝臓、その他の「末梢」組織、および標的組織では、さらなる変換と異化が起こります。

様々な合成ステロイドやステロールも考案されている。そのほとんどはステロイドだが、非ステロイド分子の中には、形状が似ているためステロイド受容体と相互作用するものがある。合成ステロイドの中には、受容体を活性化する天然ステロイドよりも弱いものや強いものがある。^[8]

合成ステロイドホルモンの例:

• グルココルチコイド：アルクロメタゾン、プレドニゾン、デキサメタゾン、トリアムシノロン、コルチゾン
• ミネラルコルチコイド：フルドロコルチゾン
• ビタミンD：ジヒドロタキステロール
• アンドロゲン：オキサンドロロン、オキサボロン、ナンドロロン（アナボリックアンドロゲンステロイドまたは単にアナボリックステロイドとも呼ばれる）
• エストロゲン：ジエチルスチルベストロール（DES）およびエチニルエストラジオール（EE）
• プロゲスチン：ノルエチステロン、メドロキシプロゲステロン酢酸塩、ヒドロキシプロゲステロンカプロン酸。

いくつかのステロイド拮抗薬:

• アンドロゲン：シプロテロン酢酸塩
• プロゲスチン：ミフェプリストン、ゲストリノン

ステロイドホルモンは、キャリアタンパク質（血清タンパク質と結合してホルモンの水溶性を高める）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）、コルチコ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影響を及ぼすとされています。ステロイドホルモンが活性化するには、血液可溶化タンパク質から自由になり、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、細胞内に入った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、ホルモンはゲノムの作用経路に従います。このプロセスは、右の図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、さらに調査が行われています。

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乗り越えなければなりません。ここではギブスの自由エネルギーが重要な概念です。これらのホルモンはすべてコレステロールから派生しており、両端に親水性官能基があり、炭素骨格は疎水性です。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のはエネルギー的に有利です。これらのエネルギー障壁と井戸は、膜から出るホルモンでは逆になります。ステロイドホルモンは生理的条件下では膜に出入りが容易です。実験では、ホルモンに応じて約 20 μm/s の速度で膜を通過することが示されています。^[11]

エネルギー的にはホルモンはECFやICFよりも膜内にいるほうが有利であるが、実際は膜に入った後は膜から出ていく。これは重要な考慮事項である。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ある。コレステロールとこれらのホルモンの違いは、コレステロールはこれらのホルモンと比較して、膜内に入るとはるかに大きな負のギブスの自由エネルギー井戸にあるということである。これは、コレステロールの脂肪族末端が脂質二重層の内部と非常に好ましい相互作用をするからである。^[11]

ステロイドホルモンが標的細胞に作用するメカニズムは多種多様です。これらのさまざまな経路はすべて、ゲノム効果または非ゲノム効果を持つものとして分類できます。ゲノム経路は遅く、細胞内の特定のタンパク質の転写レベルを変化させます。一方、非ゲノム経路ははるかに高速です。

ステロイドホルモンの作用機序として最初に特定されたのはゲノム効果であった。^[12]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、芳香族化などの酵素を介した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、核受容体としても知られる大きな金属タンパク質である特定のステロイドホルモン受容体に結合します。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が二量体化します。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、その標的遺伝子の転写を誘導します。^{[4] [13] [14] [12]}

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、細胞膜にある何らかのタイプのステロイドホルモン受容体によって媒介されます。 ^[15]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）、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にリンクされた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。

• 研究中の性ホルモン剤のリスト
• 膜ステロイド受容体

• Brook CG (1999). 「思春期のメカニズム」. Horm. Res . 51 Suppl 3 (3): 52–4. doi :10.1159/000053162. PMID  10592444. S2CID  33671883.
• Holmes SJ、Shalet SM (1996)。「正常な骨量の達成と維持における成長ホルモンと性ステロイドの役割」。Horm . Res . 45 (1–2): 86–93. doi :10.1159/000184765. PMID  8742125。
• オットレンギ C、ウダ M、クリスポーニ L、オマリ S、カオ A、フォラボスコ A、シュレッシンガー D (2007 年 1 月)。 「性の決定と安定」。バイオエッセイ。29 (1): 15-25。土井：10.1002/bies.20515。PMID  17187356。S2CID 23824870  。
• Couse JF、Korach KS (1998 年 6 月)。「受容体欠損マウスの研究による性ステロイドの役割の探究」。J . Mol. Med . 76 (7): 497–511. doi :10.1007/s001090050244. PMID  9660168. S2CID  6470903.
• McEwen BS (1992). 「ステロイドホルモン：脳の発達と機能への影響」Horm. Res . 37 Suppl 3 (3): 1–10. doi :10.1159/000182393. PMID  1330863.
• Simons (2008年8月). 「ステロイドホルモンの生理的作用と薬理学的作用」. BioEssays . 30 (8): 744–56. doi :10.1002/bies.20792. PMC  2742386. PMID  18623071 .
• Han, Thang S.; Walker, Brian R.; Arlt , Wiebke; Ross, Richard J. (2013 年 12 月 17 日)。「先天性副腎過形成の成人の治療と健康結果」。Nature Reviews Endocrinology。10 ( 2): 115–124。doi : 10.1038 /nrendo.2013.239。PMID 24342885。S2CID  6090764図 2: 副腎ステロイド生成経路。{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: 追記 (リンク)

• 核受容体シグナル伝達に関するアニメーションとナレーション付きのチュートリアル
• バーチャルケムブック
• ステッドワード
• ステロイドホルモンの働き