下垂体前葉ホルモンとその調節

下垂体前葉、すなわち腺性下垂体は、成長ホルモン、プロラクチン、甲状腺刺激ホルモン、ゴナドトロピン、副腎皮質刺激ホルモンといった、内分泌系の大部分を司る栄養ホルモンを分泌します。それぞれが異なる細胞型によって産生され、視床下部からの入力と、それが制御する腺からのフィードバックによって調節されています。

Definition

下垂体前葉ホルモンとは、腺性下垂体から分泌されるペプチドおよび糖タンパク質ホルモン（GH、PRL、TSH、FSH、LH、ACTH）のことであり、それぞれが視床下部と末梢フィードバックの複合的な制御下で、特定の細胞型によって放出されます。

Scope

このトピックでは、下垂体前葉の6つの古典的なホルモン、それらを産生する細胞型、それらの分泌をオンまたはオフにする視床下部因子、およびその産生を抑制するネガティブフィードバックシグナルについて扱います。下垂体前葉の調節を生理学のトピックとして扱い、臨床的ガイダンスとしては扱いません。

Core questions

• 各下垂体前葉ホルモンはどの細胞型によって産生されますか？
• 視床下部放出因子および抑制因子は、各ホルモンの分泌をどのように設定しますか？
• 末梢ホルモンからのフィードバックは、下垂体からの産生をどのように調節しますか？
• 成長ホルモンとプロラクチンは、糖タンパク質ホルモンとどのように異なる調節を受けますか？

Key concepts

• 成長ホルモン (GH)
• プロラクチン (PRL)
• 甲状腺刺激ホルモン (TSH)
• 卵胞刺激ホルモン (FSH) および黄体形成ホルモン (LH)
• 副腎皮質刺激ホルモン (ACTH)
• 腺性下垂体細胞型（ソマトトロフ、ラクトトロフ、サイロトロフ、ゴナドトロフ、コルチコトロフ）
• 糖タンパク質ホルモンと単鎖ペプチドホルモン
• 視床下部とフィードバックによる二重制御

Mechanisms

腺性下垂体の5つの分化した細胞型は、それぞれ特徴的なホルモンを分泌します。ソマトトロフはGHRHとソマトスタチンの相反する制御下で成長ホルモンを放出します。ラクトトロフは視床下部ドーパミンによる持続的な抑制下でプロラクチンを放出します。サイロトロフはTRHに応答してTSHを放出します。ゴナドトロフは拍動性のGnRHに応答してFSHとLHを放出します。そして、コルチコトロフはCRHに応答してACTHを放出します。TSH、FSH、LHは共通のアルファサブユニットとホルモン特異的なベータサブユニットを共有しており、これらは糖タンパク質ファミリーに属します。各軸の産生は、関連する末梢ホルモン（例えば、サイロトロフに対する甲状腺ホルモン、コルチコトロフに対するコルチゾール）からのネガティブフィードバックによって抑制されるため、分泌は視床下部からの駆動とフィードバック抑制とのバランスを反映します。

Clinical relevance

下垂体前葉ホルモンは、成長、代謝、ストレス応答、授乳、生殖を調節するため、その生理学は健康科学全体における内分泌機能の解釈の基礎となります。どの細胞がどのフィードバックループによって各ホルモンを制御しているかを知ることは、軸内の障害のレベルを推論する方法となります。この項目は生理学を記述するものであり、個別の診断や治療の根拠となるものではありません。

Evidence & guidelines

ここに要約されている調節の論理は、Schally、Guilleminらの視床下部放出ホルモンの特性評価と、その後の個々の軸におけるフィードバック制御の研究に基づいており、標準的な内分泌学および生理学の教科書にまとめられています。ゴナドトロピンの拍動性制御については、GnRHパルスジェネレーターに関するレビューで詳しく説明されています。

History

下垂体前葉は長らく主要な内分泌腺として認識されていましたが、それがどのように制御されているのかは20世紀半ばまで不明でした。ジェフリー・ハリスの門脈系仮説とそれに続く視床下部放出ホルモンの単離によって、各腺性下垂体細胞型の調節が説明され、一方、免疫細胞化学と細胞生物学によって、異なる栄養細胞系統が定義されました。

Key figures

• Andrew V. Schally
• Roger Guillemin
• Shlomo Melmed
• Allan E. Herbison

Seminal works

• schally-1973

Frequently asked questions

下垂体前葉はいくつのホルモンを分泌しますか？

6つの古典的なホルモン、すなわち成長ホルモン、プロラクチン、甲状腺刺激ホルモン、2つのゴナドトロピン（FSHとLH）、および副腎皮質刺激ホルモンで、これらは5つの異なる細胞型によって作られます。

プロラクチンが主に抑制によって調節されるのはなぜですか？

ラクトトロフはプロラクチンを自発的に分泌するため、視床下部は持続的なドーパミンを介してそれらを抑制しています。ドーパミンのブレーキを解除するとプロラクチンが増加します。これがプロラクチンが他の下垂体前葉ホルモンと異なる挙動を示す理由です。