Issues of Concern
下垂体前葉(Adenohypophysis)
下垂体前葉は胚の外胚葉から派生したものです。
下垂体前葉は胚の外胚葉に由来し、5種類の上皮性内分泌細胞から5種類の内分泌ホルモンを分泌します。 下垂体前葉ホルモンの分泌は、第三脳室を囲むいくつかの核にある神経細胞の細胞体で合成される視床下部ホルモン(放出性または抑制性)によって調節されている。 これらの核には、弧状核、室傍核、室内側核、内側視索前野、室傍野が含まれる。 神経活動に応じて、視床下部のホルモンが神経末端から下垂体門脈血に放出され、下垂体前葉に運ばれます。
下垂体前葉(AP)ホルモン
成長ホルモン(GH)
別名:ソマトトロピックホルモンまたはソマトトロピン
前駆細胞:APのソマトトロフ
標的細胞:体のほぼすべての組織
輸送。
GHは成長ホルモン受容体(GHR)に結合し、GHRの二量体化、GHRに関連するJAK2チロシンキナーゼの活性化、JAK2とGHRの両方のチロシルリン酸化を引き起こします。 これにより、MAPキナーゼ、インスリン受容体基質、ホスファチジルイノシトール3’リン酸キナーゼ、ジアシルグリセロール、プロテインキナーゼC、細胞内カルシウム、Stat転写因子など、さまざまなシグナル分子のリクルートや活性化が起こる。 これらのシグナル分子は、GHによる酵素活性、輸送機能、遺伝子発現の変化に寄与し、最終的には成長や代謝に変化をもたらす。
GH分泌の調節。
GHの分泌は、視床下部によって二重にコントロールされています。 GHの分泌は、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)によって刺激され、別のホルモンペプチドであるソマトスタチン(成長ホルモン抑制ホルモン(GHIH)としても知られる)によって抑制されます。 インスリン様成長因子-1(IGF-1)は、体細胞からのGH放出を抑制する負のフィードバックを行う。 甲状腺ホルモン(T3とT4)は、体細胞のGH遺伝子の発現をアップレギュレートします。
生理機能:
GHはほとんどすべての種類の細胞に作用します。 主な標的は骨と骨格筋です。
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直接的な代謝機能。 GHは同化作用があります。 体内の成長可能なほとんど全ての組織の成長を促します(細胞数の増加)。 また、GHは体のほとんどの細胞のタンパク質合成率を高め、体全体のグルコース利用率を低下させます(糖尿病誘発作用)。 また、脂肪組織からの脂肪酸の動員を増加させ、血中の遊離脂肪酸のレベルを上昇させます。
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骨格の成長に対する間接的な作用。 GHは肝細胞からのIGF-1の産生を刺激します。 IGF-1は、GHの骨格に対する成長促進作用を媒介する。 IGF-1は軟骨と骨の両方に直接作用し、成長と分化を促進する。 これらの作用は、小児期から思春期の終わりまでの成長に不可欠です。
プロラクチン
前駆細胞:主にAPのラクトトロフから
標的細胞:主な標的細胞は乳腺と生殖腺
作用機序。 ペプチドホルモン受容体(1回膜貫通型)に結合し、GHと同様にJAK2-STAT細胞内シグナル伝達経路を活性化する
調節機能。 GHと同様に、プロラクチンの分泌を制御するのは、ドーパミンからの抑制ホルモンとPRHからの刺激ホルモンの2つの視床下部です。
生理学的機能。 プロラクチンの主な機能は、乳腺の成長と発達を刺激し(マンモグラフィー効果)、乳汁分泌を促進する(乳汁分泌促進効果)ことです。 また、視床下部-下垂体-性腺軸に作用し、視床下部からのGnRHの拍動性分泌を抑制することができます。
卵胞刺激ホルモン(FSH)と黄体形成ホルモン(LH)
前駆細胞:APの性腺刺激細胞
標的細胞:性腺(卵巣、精巣)
作用機序。 FSHとLHはGタンパク質共役型受容体に結合してアデニルシクラーゼ酵素を活性化し、細胞内のcAMPを増加させる。cAMPはプロテインキナーゼA(PKA)を活性化し、細胞内のタンパク質をリン酸化する。 これらのリン酸化されたタンパク質は、最終的な生理作用を果たします。
調節。 FSHとLHの分泌は、視床下部のゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)の制御下にあります。
生理的機能。 FSHとLHは、卵巣と精巣の機能を調節します。 女性の場合、FSHは排卵に備えて卵胞の成長と発育を促し、成熟したグラーフ卵胞からエストロゲンを分泌させます。 LHは排卵を誘発し、黄体からのプロゲステロンの分泌を促します。 男性の場合、FSHは精子形成に必要であり、LHはライディッヒ細胞によるテストステロンの分泌を刺激します。
甲状腺刺激ホルモン(TSH)
前駆細胞:APの甲状腺細胞
標的細胞:甲状腺濾胞細胞
作用機序。 TSHは、甲状腺濾胞細胞の基底膜にあるGタンパク質共役型の受容体に結合する。 FSHやLHと同様に、アデニルシクラーゼ-PKA-cAMP系を活性化して、いくつかのタンパク質をリン酸化し、最終的な生理作用を実現する
調節。 TSHの分泌は、視床下部のチロトロピン放出ホルモン(TRH)の制御下にあります。 また、T4は下垂体前葉にフィードバックされ、TSHの分泌を抑制します。
生理機能:TSHの主な機能は、甲状腺濾胞からの甲状腺ホルモン(トリ・ヨードサイロニンとサイロキシン)の合成と分泌を促進することです。 また、甲状腺の構造的な整合性を保つ働きもあります。
副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)
前駆細胞:APのコルチコトロフ
標的細胞:副腎皮質の細胞
作用機序。 ACTHは、副腎皮質細胞上のGタンパク質共役型受容体に結合する。 ACTHは、TSH、FSH、LHと同様に、アデニルシクラーゼ-PKA-cAMP系を活性化して、いくつかのタンパク質をリン酸化し、最終的な生理機能を実現します。
調節。 ACTHの分泌は、視床下部のコルチコトロピン放出ホルモン(CRH)の制御下にあり、負のフィードバック制御を受けています。
生理機能:ACTHの主な機能は、ストレス時に副腎皮質ホルモン(主にグルココルチコイド)の分泌を促進することです。
下垂体後葉(神経下垂体)
下垂体後葉は神経由来の組織です。
下垂体後葉は、下垂体前葉とは異なり、視床下部と神経路(下垂体後葉神経路)で直接つながっています。 下垂体は、オキシトシンと抗利尿ホルモン(ADH)またはバソプレッシンの2つのホルモンを分泌する。 これらのホルモンは、視床下部の視交叉上核と室傍核にあるマグノセルラー神経細胞によって合成される。 ホルモンはニューロフィシンタンパク質と一緒にニューロンの軸索に沿って運ばれ、下垂体後葉の神経終末に到達します。
オキシトシン
前駆細胞:視床下部の室傍核と視索上核
標的細胞:女性では乳腺と子宮筋(子宮筋層)の筋上皮細胞、男性では半月管の筋線維芽細胞などがあります。
作用機序:オキシトシンは、Gタンパク質共役型の受容体を介して標的細胞に作用し、ホスホリパーゼCを活性化して、ホスホイノシチドのターンオーバーを促進する。
調節:オキシトシンは、ホルモンを合成する視床下部のニューロンへの求心性神経入力に応じて放出される。 分娩時の赤ちゃんの頭による吸啜と子宮の刺激がオキシトシン放出の主な刺激となる。 正のフィードバック調節を受けます。
生理機能:オキシトシンは、吸啜に反応して乳房からの乳汁排出を促します(乳汁排出反射)。 乳腺の管や肺胞を取り囲む筋上皮細胞の収縮を引き起こし、その結果、乳汁が排出されます。
抗利尿ホルモン(ADH)またはバソプレッシン
前駆細胞:視床下部の室傍核および視索上核
標的細胞:腎遠位畳み込み管および集合管、血管平滑筋細胞。
作用機序:オキシトシンと同様に、Gタンパク質共役型受容体を介して標的細胞に作用し、ホスホリパーゼCを活性化してホスホイノシチドのターンオーバーを促し、細胞内のカルシウム濃度を上昇させ、最終的な生理作用を達成する。
調節。 ADH放出の主な刺激は、循環血液中の浸透圧の上昇である。 視床下部にあるオスモアセプターがこの増加を感知し、室傍核と視索上核を活性化してADHを放出する。 また、低浸透圧にも反応して放出されます。
生理的機能。 ADHは、腎臓の遠位尿細管や集合管のV2受容体に結合し、基底膜上のアクアポリンチャネルの発現を亢進させ、水の再吸収を増加させる。 また、その名の通り、動脈平滑筋のV1受容体に結合して血管収縮作用を示します。