Điều hòa trục HPA và kiểm soát ACTH

Trục dưới đồi-tuyến yên-tuyến thượng thận (HPA) là vòng điều hòa kiểm soát sự tiết glucocorticoid. Vùng dưới đồi giải phóng hormone giải phóng corticotropin, kích thích tuyến yên trước tiết hormone vỏ thượng thận (ACTH); ACTH sau đó kích thích vỏ thượng thận sản xuất cortisol, và cortisol phản hồi để kiềm chế hoạt động của trục.

Definition

Điều hòa trục HPA là sự kiểm soát phối hợp việc tiết cortisol bởi hormone giải phóng corticotropin từ vùng dưới đồi, hormone vỏ thượng thận (ACTH) từ tuyến yên trước, và phản hồi âm tính từ cortisol lưu hành, được tổ chức theo nhịp sinh học và đáp ứng với stress.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc và động lực của trục HPA: các tín hiệu từ vùng dưới đồi và tuyến yên, tác động của ACTH lên vỏ thượng thận, các kiểu hoạt động theo nhịp sinh học và liên quan đến stress, và cơ chế điều hòa phản hồi âm tính giúp duy trì cortisol trong giới hạn. Các tác động hạ nguồn của bản thân cortisol được đề cập trong chủ đề glucocorticoid.

Core questions

• CRH, ACTH và cortisol hình thành một vòng phản hồi kín như thế nào, và phản hồi âm tính đạt được điều gì?
• ACTH tác động lên vỏ thượng thận để kích thích tổng hợp steroid như thế nào?
• Thời gian theo nhịp sinh học và stress điều chỉnh điểm đặt và đầu ra của trục như thế nào?

Key concepts

• Hormone giải phóng corticotropin (CRH)
• Hormone vỏ thượng thận (ACTH)
• Tiền chất Pro-opiomelanocortin (POMC)
• Thụ thể Melanocortin 2 (MC2R) trên vỏ thượng thận
• Kích thích tổng hợp steroid (StAR, cAMP)
• Phản hồi âm tính bởi cortisol
• Nhịp sinh học của trục
• Kích hoạt stress

Mechanisms

Các neuron trong nhân cận não thất của vùng dưới đồi giải phóng hormone giải phóng corticotropin (và vasopressin như một chất đồng tiết) vào máu tĩnh mạch cửa tuyến yên, kích thích các tế bào corticotroph của tuyến yên trước phân cắt tiền chất pro-opiomelanocortin và tiết ACTH. ACTH đến vỏ thượng thận và gắn vào thụ thể melanocortin 2 trên các tế bào vùng bó, làm tăng cAMP và thúc đẩy cấp tốc việc vận chuyển cholesterol thông qua protein StAR để thúc đẩy tổng hợp cortisol, đồng thời duy trì lâu dài bộ máy tổng hợp steroid và khối lượng vỏ thượng thận. Cortisol lưu hành tạo ra phản hồi âm tính ở cả tuyến yên và vùng dưới đồi, ức chế ACTH và CRH, từ đó đóng vòng điều hòa. Trục hoạt động theo nhịp sinh học, tạo ra đỉnh cortisol vào sáng sớm, và được kích hoạt bởi các yếu tố gây stress về thể chất và tâm lý làm tăng sự điều khiển của CRH và ACTH.

Clinical relevance

Khung trục HPA giải thích sự khác biệt giữa suy vỏ thượng thận nguyên phát (cortisol thấp với ACTH cao) và các nguyên nhân trung ương, tuyến yên hoặc vùng dưới đồi (cortisol thấp với ACTH thấp không phù hợp), và tại sao glucocorticoid ngoại sinh ức chế trục thông qua phản hồi. Mục này mô tả sinh lý học và cơ sở khái niệm của các trạng thái này để tham khảo; nó không đưa ra liều lượng và không phải là hướng dẫn để quản lý bất kỳ cá nhân nào.

Evidence & guidelines

Kiến trúc và động lực phản hồi của trục HPA là sinh lý học đã được thiết lập, được xem xét trong bối cảnh phản ứng stress (Charmandari et al., 2005; de Kloet et al., 2005). Các mối tương quan lâm sàng của suy trục được tóm tắt trong các đánh giá về suy vỏ thượng thận (Charmandari et al., 2014), nằm ngoài phạm vi sinh lý của mục này và được trích dẫn để định hướng.

History

Geoffrey Harris đã thiết lập vào giữa thế kỷ XX rằng vùng dưới đồi kiểm soát tuyến yên trước thông qua máu tĩnh mạch cửa, là nền tảng khái niệm của trục. Guillemin và Schally sau đó đã phân lập các hormone giải phóng vùng dưới đồi, và nhóm của Wylie Vale đã mô tả đặc điểm hormone giải phóng corticotropin vào năm 1981, hoàn thành mô tả phân tử của trục từ vùng dưới đồi đến vỏ thượng thận.

Key figures

• Geoffrey Harris
• Roger Guillemin
• Andrew Schally
• Wylie Vale
• George Chrousos

Seminal works

• charmandari-2005
• dekloet-2005

Frequently asked questions

ACTH làm gì ở tuyến thượng thận?

ACTH gắn vào thụ thể melanocortin 2 trên các tế bào vỏ thượng thận, làm tăng cAMP và kích thích vận chuyển cholesterol thông qua protein StAR, điều này thúc đẩy cấp tốc tổng hợp cortisol và duy trì lâu dài khả năng tổng hợp steroid và kích thước của vỏ thượng thận.

Phản hồi âm tính hoạt động như thế nào trong trục HPA?

Cortisol tác động ngược lại lên tuyến yên và vùng dưới đồi để ức chế sự tiết ACTH và CRH. Khi cortisol tăng, phản hồi này làm giảm sự điều khiển đến vỏ thượng thận, giữ cortisol trong một phạm vi được điều hòa.