แกนฮอร์โมนการเจริญเติบโตและ IGF-1

ฮอร์โมนการเจริญเติบโตหลั่งจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าภายใต้การควบคุมของไฮโปทาลามัส และออกฤทธิ์โดยตรงต่อเนื้อเยื่อต่างๆ และที่สำคัญคือกระตุ้นการสร้างอินซูลินไลก์โกรทแฟกเตอร์ 1 (IGF-1) ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตโดยตับ แกนฮอร์โมนการเจริญเติบโต-IGF-1 นี้ขับเคลื่อนการเจริญเติบโตของกระดูกตามยาวในวัยเด็ก และมีอิทธิพลต่อการเผาผลาญตลอดชีวิต โดยบูรณาการสัญญาณจากไฮโปทาลามัส ต่อมใต้สมอง และเนื้อเยื่อส่วนปลาย

Definition

แกนฮอร์โมนการเจริญเติบโต-IGF-1 ประกอบด้วยฮอร์โมนปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากไฮโปทาลามัสและโซมาโตสแตติน ฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากต่อมใต้สมอง (โซมาโตโทรปิน) และอินซูลินไลก์โกรทแฟกเตอร์ 1 (IGF-1); ฮอร์โมนการเจริญเติบโตกระตุ้นการผลิต IGF-1 และทั้งสองทำงานร่วมกันเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและปรับการเผาผลาญ โดย IGF-1 ให้การป้อนกลับเชิงลบ

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมการควบคุมการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโต กลไกของโซมาโตเมดิน (IGF-1) ซึ่งเป็นตัวกลางในการออกฤทธิ์ด้านการเจริญเติบโตหลายประการ ลักษณะการหลั่งเป็นจังหวะและการควบคุมแบบป้อนกลับของแกนนี้ รวมถึงการออกฤทธิ์ต่อการเผาผลาญ เป็นหัวข้อสรีรวิทยาอ้างอิงและไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือรักษาความผิดปกติของการเจริญเติบโตหรือต่อมใต้สมอง

Core questions

• การหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตถูกควบคุมโดยไฮโปทาลามัสและการป้อนกลับอย่างไร?
• ฮอร์โมนการเจริญเติบโตออกฤทธิ์โดยตรงและผ่าน IGF-1 อย่างไร?
• การออกฤทธิ์ด้านการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของแกนนี้ตลอดช่วงชีวิตมีอะไรบ้าง?

Key concepts

• ฮอร์โมนปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GHRH)
• โซมาโตสแตติน (ยับยั้ง GH)
• การหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตเป็นจังหวะ
• อินซูลินไลก์โกรทแฟกเตอร์ 1 (IGF-1)
• การป้อนกลับเชิงลบโดย IGF-1
• การออกฤทธิ์โดยตรงเทียบกับการออกฤทธิ์ผ่าน IGF-1

Key theories

สมมติฐานโซมาโตเมดิน

ข้อเสนอที่ว่าผลส่งเสริมการเจริญเติบโตหลายประการของฮอร์โมนการเจริญเติบโตไม่ได้เป็นไปโดยตรง แต่ถูกควบคุมโดยปัจจัยที่หมุนเวียนในกระแสเลือดที่มาจากตับ (โซมาโตเมดิน ซึ่งปัจจุบันคือ IGF-1) ซึ่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตกระตุ้นการผลิต; สมมติฐานนี้ได้รับการปรับปรุงให้รวมถึงการผลิต IGF-1 ในระดับท้องถิ่นในเนื้อเยื่อ

Mechanisms

ฮอร์โมนปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากไฮโปทาลามัสกระตุ้น และโซมาโตสแตตินยับยั้ง การหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากเซลล์โซมาโตโทรปของต่อมใต้สมองส่วนหน้า ทำให้เกิดรูปแบบการหลั่งเป็นจังหวะ ฮอร์โมนการเจริญเติบโตออกฤทธิ์โดยตรงต่อเนื้อเยื่อบางชนิด แต่แสดงผลส่งเสริมการเจริญเติบโตส่วนใหญ่โดยการกระตุ้น IGF-1 ซึ่งสร้างขึ้นส่วนใหญ่ในตับและในเนื้อเยื่อเป้าหมายเฉพาะที่ สอดคล้องกับสมมติฐานโซมาโตเมดิน IGF-1 ส่งเสริมการเจริญเติบโตของกระดูกและเนื้อเยื่ออื่นๆ และส่งสัญญาณป้อนกลับไปยังไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมองเพื่อยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตเพิ่มเติม นอกเหนือจากการเจริญเติบโต แกนนี้ยังมีการออกฤทธิ์ต่อการเผาผลาญ รวมถึงผลกระทบต่อการจัดการกลูโคส ไขมัน และโปรตีน

Clinical relevance

แกนฮอร์โมนการเจริญเติบโต-IGF-1 เป็นพื้นฐานของการเจริญเติบโตปกติในวัยเด็กและการควบคุมการเผาผลาญในผู้ใหญ่ และความเข้าใจในเรื่องนี้ให้พื้นฐานทางสรีรวิทยาสำหรับภาวะฮอร์โมนเกินหรือขาด เนื้อหานี้อธิบายสรีรวิทยาปกติเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

แกนนี้มีพื้นฐานมาจากสมมติฐานโซมาโตเมดิน ซึ่งสืบย้อนไปถึงการระบุปัจจัยในซีรัมที่ขึ้นกับฮอร์โมนการเจริญเติบโตโดย Salmon และ Daughaday ในปี 1957 และได้รับการปรับปรุงในบทวิจารณ์ต่อมา บทวิจารณ์ที่ตามมาได้สังเคราะห์การออกฤทธิ์ต่อการเผาผลาญของฮอร์โมนการเจริญเติบโตและประวัติและสรีรวิทยาของแกนนี้ หัวข้อนี้อ้างอิงจากวรรณกรรมปฐมภูมิและบทวิจารณ์เหล่านี้มากกว่าแนวทางปฏิบัติทางคลินิกฉบับเดียว

History

ในปี 1957 Salmon และ Daughaday พบว่าซีรัมมีปัจจัยที่ขึ้นกับฮอร์โมนการเจริญเติบโตซึ่งกระตุ้นกระดูกอ่อน นำไปสู่สมมติฐานโซมาโตเมดิน: ว่าฮอร์โมนการเจริญเติบโตออกฤทธิ์ส่วนใหญ่ผ่านตัวกลางที่หมุนเวียนในกระแสเลือด ปัจจัยนี้ต่อมาถูกระบุว่าเป็นอินซูลินไลก์โกรทแฟกเตอร์ 1 และสมมติฐานได้รับการปรับปรุงให้รวมถึงการผลิต IGF-1 ในระดับท้องถิ่น ซึ่งเป็นตัวกำหนดความเข้าใจสมัยใหม่ของแกนฮอร์โมนการเจริญเติบโต-IGF-1

Key figures

• William H. Daughaday
• Derek Le Roith
• Michael B. Ranke

Seminal works

• salmon-daughaday-1957
• leroith-2001

Frequently asked questions

ฮอร์โมนการเจริญเติบโตออกฤทธิ์โดยตรงหรือผ่านฮอร์โมนอื่น?

ทั้งสองอย่าง: ฮอร์โมนการเจริญเติบโตมีการออกฤทธิ์โดยตรงบางประการ แต่ผลส่งเสริมการเจริญเติบโตหลายประการถูกควบคุมโดย IGF-1 ซึ่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตกระตุ้นให้ตับและเนื้อเยื่ออื่นๆ ผลิตขึ้น ตามที่อธิบายไว้ในสมมติฐานโซมาโตเมดิน

แกนฮอร์โมนการเจริญเติบโต-IGF-1 ถูกรักษาให้สมดุลได้อย่างไร?

GHRH และโซมาโตสแตตินจากไฮโปทาลามัสกำหนดการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโต และ IGF-1 ให้การป้อนกลับเชิงลบต่อไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมอง เพื่อยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตเพิ่มเติม