Гонадотропин-рилизинг-гормон и регуляция гонадотропинов

Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) представляет собой декапептид, который находится на вершине репродуктивной оси. Высвобождаемый дискретными импульсами из гипоталамических нейронов, он контролирует секрецию двух гонадотропинов передней долей гипофиза — лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), которые, в свою очередь, регулируют функцию гонад.

Definition

ГнРГ — это гипоталамический декапептид, секретируемый импульсами в гипофизарную портальную систему, где он стимулирует гонадотропные клетки гипофиза к синтезу и высвобождению гонадотропинов ЛГ и ФСГ, регулирующих функцию гонад.

Scope

Эта тема охватывает механизмы секреции ГнРГ, значение его пульсирующего характера, способы регуляции ЛГ и ФСГ, а также влияние вышестоящих сигналов, таких как кисспептин, и обратной связи от гонадальных гормонов на функционирование оси. Она рассматривает предмет с точки зрения нормальной физиологии, а не как клиническое руководство.

Key concepts

• Декапептид ГнРГ
• Пульсирующая (прерывистая) секреция
• Генератор импульсов ГнРГ
• Гонадотропные клетки и рецептор ГнРГ
• ЛГ и ФСГ
• Десенсибилизация рецепторов при непрерывном введении ГнРГ
• Сигнализация кисспептина выше ГнРГ

Mechanisms

Нейроны ГнРГ высвобождают пептид короткими, ритмичными импульсами в гипофизарную портальную кровь. Каждый импульс связывается с рецепторами ГнРГ на гонадотропах гипофиза и запускает синтез и секрецию ЛГ и ФСГ. Прерывистый характер сигнала имеет существенное значение: Бельчетц и его коллеги показали, что непрерывное, а не пульсирующее введение ГнРГ парадоксальным образом подавляет секрецию гонадотропинов посредством десенсибилизации и даунрегуляции рецепторов, тогда как восстановление пульсации восстанавливает секрецию. Работа Кнобила установила, что интактный пульсирующий сигнал ГнРГ является необходимым условием для нормальной циклической секреции гонадотропинов. Вышестоящие нейроны, экспрессирующие кисспептин, являются основным возбуждающим входом, который стимулирует высвобождение ГнРГ и передает стероидную обратную связь в сеть ГнРГ.

Clinical relevance

Принцип пульсации является центральным в репродуктивной физиологии: он объясняет, почему одна и та же молекула может стимулировать или подавлять ось в зависимости только от способа ее введения. Это делает регуляцию ГнРГ отправной точкой для понимания нейроэндокринного контроля фертильности и передачи гонадальной обратной связи. Данная статья описывает физиологию и основы доказательств и не является основанием для принятия индивидуальных решений о лечении.

History

Концепция гипоталамических рилизинг-гормонов Джеффри Харриса привела к выделению и секвенированию ГнРГ группами Шалли и Гийемина, работа, отмеченная Нобелевской премией. Затем Кнобил и его коллеги продемонстрировали на приматах, что гормон должен вводиться прерывисто для поддержания секреции гонадотропинов, определив генератор импульсов ГнРГ. Совсем недавно открытие того, что кисспептин и его рецептор являются важными вышестоящими регуляторами, добавило важный компонент в модель контроля сети ГнРГ.

Key figures

• Ernst Knobil
• Andrew Schally
• Roger Guillemin
• Stephanie Seminara

Seminal works

• belchetz-1978
• knobil-1980
• seminara-2007

Frequently asked questions

Почему ГнРГ должен секретироваться импульсами?

Пульсирующее введение поддерживает чувствительность гонадотропов гипофиза и поддерживает секрецию ЛГ и ФСГ; непрерывное воздействие ГнРГ, напротив, десенсибилизирует рецепторы и подавляет выработку гонадотропинов.

В чем разница между ЛГ и ФСГ?

Оба являются гонадотропинами, секретируемыми гипофизом в ответ на ГнРГ; ЛГ и ФСГ действуют на различные гонадальные мишени для поддержания выработки стероидов и гаметогенеза, а их относительная секреция формируется паттерном импульсов ГнРГ и гонадальной обратной связью.