ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าและการควบคุม

ต่อมใต้สมองส่วนหน้า หรือ อะดีโนไฮโปไฟซิส (adenohypophysis) หลั่งฮอร์โมนโทรฟิก (trophic hormones) ซึ่งควบคุมระบบต่อมไร้ท่อส่วนใหญ่ ได้แก่ โกรทฮอร์โมน (growth hormone), โปรแลคติน (prolactin), ไทรอยด์สติมูเลติงฮอร์โมน (thyroid-stimulating hormone), โกนาโดโทรปิน (gonadotropins) และ อะดรีโนคอร์ติโคโทรปิกฮอร์โมน (adrenocorticotropic hormone) ฮอร์โมนแต่ละชนิดผลิตโดยเซลล์ที่แตกต่างกัน และถูกควบคุมโดยสัญญาณจากไฮโปทาลามัส (hypothalamic input) และการย้อนกลับจากต่อมที่ฮอร์โมนนั้นควบคุม

Definition

ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า คือ ฮอร์โมนประเภทเปปไทด์และไกลโคโปรตีนที่หลั่งจากอะดีโนไฮโปไฟซิส (GH, PRL, TSH, FSH, LH และ ACTH) โดยแต่ละชนิดถูกปล่อยออกมาจากเซลล์จำเพาะภายใต้การควบคุมร่วมกันของไฮโปทาลามัสและการป้อนกลับจากส่วนปลาย

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมฮอร์โมนคลาสสิกหกชนิดจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า ชนิดของเซลล์ที่สร้างฮอร์โมนเหล่านั้น ปัจจัยจากไฮโปทาลามัสที่กระตุ้นหรือยับยั้งการหลั่งฮอร์โมน และสัญญาณป้อนกลับเชิงลบที่จำกัดปริมาณการหลั่ง ฮอร์โมนนี้จะกล่าวถึงการควบคุมต่อมใต้สมองส่วนหน้าในฐานะหัวข้อทางสรีรวิทยา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• เซลล์ชนิดใดที่ผลิตฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าแต่ละชนิด?
• ปัจจัยกระตุ้นและยับยั้งจากไฮโปทาลามัสควบคุมการหลั่งฮอร์โมนแต่ละชนิดได้อย่างไร?
• การป้อนกลับจากฮอร์โมนส่วนปลายควบคุมการหลั่งของต่อมใต้สมองได้อย่างไร?
• เหตุใดโกรทฮอร์โมนและโปรแลคตินจึงถูกควบคุมแตกต่างจากฮอร์โมนไกลโคโปรตีน?

Key concepts

• โกรทฮอร์โมน (GH)
• โปรแลคติน (PRL)
• ไทรอยด์สติมูเลติงฮอร์โมน (TSH)
• ฟอลลิเคิลสติมูเลติงฮอร์โมน (FSH) และ ลูทิไนซิงฮอร์โมน (LH)
• อะดรีโนคอร์ติโคโทรปิกฮอร์โมน (ACTH)
• ชนิดของเซลล์อะดีโนไฮโปไฟซิส (โซมาโตโทรป, แลกโตโทรป, ไทโรโทรป, โกนาโดโทรป, คอร์ติโคโทรป)
• ฮอร์โมนไกลโคโปรตีนเทียบกับฮอร์โมนเปปไทด์สายเดี่ยว
• การควบคุมแบบคู่จากไฮโปทาลามัสและการป้อนกลับ

Mechanisms

เซลล์ที่แตกต่างกันห้าชนิดของอะดีโนไฮโปไฟซิสแต่ละชนิดจะหลั่งฮอร์โมนจำเพาะ โซมาโตโทรป (somatotrophs) ปล่อยโกรทฮอร์โมนภายใต้การควบคุมที่ตรงข้ามกันของ GHRH และโซมาโตสแตติน (somatostatin); แลกโตโทรป (lactotrophs) ปล่อยโปรแลคตินภายใต้การยับยั้งแบบโทนิก (tonic inhibition) โดยโดปามีนจากไฮโปทาลามัส; ไทโรโทรป (thyrotrophs) ปล่อย TSH เพื่อตอบสนองต่อ TRH; โกนาโดโทรป (gonadotrophs) ปล่อย FSH และ LH เพื่อตอบสนองต่อ GnRH แบบเป็นจังหวะ (pulsatile GnRH); และคอร์ติโคโทรป (corticotrophs) ปล่อย ACTH เพื่อตอบสนองต่อ CRH TSH, FSH และ LH มีหน่วยย่อยอัลฟ่า (alpha subunit) ร่วมกันและมีหน่วยย่อยเบต้า (beta subunit) ที่จำเพาะต่อฮอร์โมน ซึ่งจัดให้เป็นตระกูลไกลโคโปรตีน การหลั่งของแต่ละแกนจะถูกยับยั้งด้วยการป้อนกลับเชิงลบจากฮอร์โมนส่วนปลายที่เกี่ยวข้อง (เช่น ฮอร์โมนไทรอยด์ต่อไทโรโทรป และคอร์ติซอลต่อคอร์ติโคโทรป) ดังนั้นการหลั่งจึงสะท้อนถึงความสมดุลระหว่างการกระตุ้นจากไฮโปทาลามัสและการยับยั้งแบบป้อนกลับ

Clinical relevance

ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าควบคุมการเจริญเติบโต เมแทบอลิซึม การตอบสนองต่อความเครียด การหลั่งน้ำนม และการสืบพันธุ์ ดังนั้นสรีรวิทยาของฮอร์โมนเหล่านี้จึงเป็นพื้นฐานในการตีความการทำงานของต่อมไร้ท่อในสาขาวิทยาศาสตร์สุขภาพ การทราบว่าเซลล์ใดและวงจรป้อนกลับใดควบคุมฮอร์โมนแต่ละชนิดเป็นวิธีที่ใช้ในการให้เหตุผลเกี่ยวกับระดับความผิดปกติภายในแกนนี้ บทความนี้อธิบายถึงสรีรวิทยาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

ตรรกะการควบคุมที่สรุปไว้ในที่นี้อ้างอิงจากการจำแนกฮอร์โมนปล่อยจากไฮโปทาลามัสโดย Schally, Guillemin และคณะ และจากการศึกษาการควบคุมแบบป้อนกลับของแต่ละแกนที่ตามมา ซึ่งรวบรวมอยู่ในตำราต่อมไร้ท่อและสรีรวิทยามาตรฐาน การควบคุมแบบเป็นจังหวะของโกนาโดโทรปินมีรายละเอียดอยู่ในบทวิจารณ์ของเครื่องกำเนิดพัลส์ GnRH

History

ต่อมใต้สมองส่วนหน้าได้รับการยอมรับมานานว่าเป็นต่อมไร้ท่อหลัก แต่การควบคุมต่อมนี้ยังคงไม่ชัดเจนจนกระทั่งกลางศตวรรษที่ 20 สมมติฐานหลอดเลือดพอร์ทัลของ Geoffrey Harris และการแยกฮอร์โมนปล่อยจากไฮโปทาลามัสในเวลาต่อมาได้อธิบายถึงการควบคุมเซลล์แต่ละชนิดของอะดีโนไฮโปไฟซิส ในขณะที่อิมมูโนไซโตเคมีและชีววิทยาของเซลล์ได้กำหนดสายเซลล์โทรฟิกที่แตกต่างกัน

Key figures

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

Seminal works

• schally-1973

Frequently asked questions

ต่อมใต้สมองส่วนหน้าหลั่งฮอร์โมนกี่ชนิด?

ฮอร์โมนคลาสสิกหกชนิด ได้แก่ โกรทฮอร์โมน, โปรแลคติน, ไทรอยด์สติมูเลติงฮอร์โมน, โกนาโดโทรปินสองชนิด (FSH และ LH) และอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิกฮอร์โมน ซึ่งผลิตโดยเซลล์ที่แตกต่างกันห้าชนิด

เหตุใดโปรแลคตินจึงถูกควบคุมโดยการยับยั้งเป็นหลัก?

แลกโตโทรปจะหลั่งโปรแลคตินเองโดยธรรมชาติ ดังนั้นไฮโปทาลามัสจึงควบคุมการหลั่งโดยใช้โดปามีนแบบโทนิก การปลดเบรกของโดปามีนจะเพิ่มโปรแลคติน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโปรแลคตินจึงมีพฤติกรรมแตกต่างจากฮอร์โมนอื่นๆ ของต่อมใต้สมองส่วนหน้า