อ่าน 6 นาที
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก ( ACTH ; [ 1 ] หรือ อะดรีโนคอร์ติโคโทรปิน , คอ ร์ ติโคโทรปิน ) เป็น ฮอร์โมน โทรปิก โพลีเปปไทด์ ที่ผลิตและหลั่งโดย ต่อมใต้สมองส่วนหน้า [ 2 ]...
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก
| โปร-โอปิโอเมลานอคอร์ทิน | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||
| เครื่องหมาย | POMC | ||||||
| ยีน NCBI | 5443 | ||||||
| เอชจีเอ็นซี | 9201 | ||||||
| โอเอ็มไอเอ็ม | 176830 | ||||||
| ลำดับอ้างอิง | NM_000939 | ||||||
| ยูนิโปรท | พี01189 | ||||||
| ข้อมูลอื่นๆ | |||||||
| ตำแหน่ง | บทที่ 2 หน้า 23 | ||||||
| |||||||
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก ( ACTH ; [ 1 ]หรืออะดรีโนคอร์ติโคโทรปิน , คอ ร์ ติโคโทรปิน ) เป็นฮอร์โมนโทรปิก โพลีเปปไทด์ ที่ผลิตและหลั่งโดยต่อมใต้สมองส่วนหน้า[ 2 ]นอกจากนี้ยังใช้เป็นยาและสารวินิจฉัย ACTH เป็นส่วนประกอบสำคัญของแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-ต่อมหมวกไตและมักผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความเครียดทางชีวภาพ (พร้อมกับสารตั้งต้นคือฮอร์โมนคอร์ติโคโทรปินรีลี สซิง จากไฮโปทาลามัส ) ผลหลักของมันคือการเพิ่มการผลิตและการปล่อยคอร์ติซอลและแอนโดรเจนโดยโซนาฟาสซิคุลาตาและโซนาเรติคูลาริสตามลำดับ ACTH ยังเกี่ยวข้องกับจังหวะเซอร์คาเดียนในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด[ 3 ]
การขาดฮอร์โมน ACTH เป็นตัวบ่งชี้ถึงภาวะต่อมหมวกไตทำงาน บกพร่องรอง (การผลิต ACTH ถูกยับยั้งเนื่องจากความบกพร่องของต่อมใต้สมองหรือไฮโปทาลามัสเช่น ภาวะต่อมใต้สมอง ทำงานบกพร่อง ) หรือภาวะต่อมหมวกไตทำงานบกพร่องขั้นที่สาม (โรคของไฮโปทาลามัส ทำให้การหลั่งฮอร์โมนคอร์ติโคโทรปินรีลีสซิ่งฮอร์โมน (CRH) ลดลง ) ในทางกลับกัน ระดับ ACTH ที่สูงขึ้นเรื้อรังเกิดขึ้นในภาวะต่อมหมวกไตทำงานบกพร่องขั้นต้น (เช่นโรคแอดดิสัน ) เมื่อต่อมหมวกไตผลิตคอร์ติซอลได้น้อยลงเรื้อรัง ในโรคคูชิงเนื้องอกในต่อมใต้สมองนำไปสู่การผลิต ACTH มากเกินไป ซึ่งกระตุ้นให้เปลือกต่อมหมวกไตผลิตคอร์ติซอลในระดับสูง
การผลิตและการควบคุม
POMC , ACTH และ β-lipotropin ถูกหลั่งออกมาจากเซลล์คอร์ติโคโทรปิกในกลีบหน้า (หรืออะดีโนไฮโปฟิซิส ) ของต่อมใต้สมองเพื่อตอบสนองต่อฮอร์โมนคอร์ติโคโทรปินรีลีสซิงฮอร์โมน (CRH) ที่หลั่งออกมาจากไฮโปทาลามัส[ 4 ]พรี-โปร-โอปิโอเมลานอคอร์ทิน ( Pre-POMC ) เป็นสารตั้งต้นของ POMC การแตกตัวของสารตั้งต้นนี้จะก่อให้เกิด POMC [ 5 ]ในทางกลับกัน ACTH ผลิตขึ้นจากการแตกตัวของ POMC การกำจัดเปปไทด์ สัญญาณ ในระหว่างการแปลรหัส จะสร้าง โพลีเปปไทด์ POMC ที่มีกรดอะมิโน 241 ตัวซึ่งจะผ่านกระบวนการดัดแปลงหลังการแปลรหัส หลายขั้นตอน เช่นการฟอสโฟรีเลชันและการไกลโคซิเลชันก่อนที่จะถูกตัดด้วยเอนไซม์เอนโดเปปติเดสเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนโพลีเปปไทด์ต่างๆ ที่มีกิจกรรมทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกัน ชิ้นส่วนเหล่านี้ได้แก่: [ 6 ]
| ชิ้นส่วนโพลีเปปไทด์ | ชื่อเล่น | ตัวย่อ | กรดอะมิโนตกค้าง |
|---|---|---|---|
| เอ็นพีพี | เอ็นพีพี | 27–102 | |
| เมลาโนโทรปินแกมมา | γ-MSH | 77–87 | |
| เปปไทด์ที่มีศักยภาพ | 105–134 | ||
| คอร์ติโคโทรปิน | ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก | เอซีทีเอช | 138–176 |
| เมลาโนโทรปินอัลฟา | ฮอร์โมนกระตุ้นเมลาโนไซต์ | α-MSH | 138–150 |
| เปปไทด์ตัวกลางคล้ายคอร์ติโคโทรปิน | คลิป | 156–176 | |
| ลิโปโทรปินเบตา | เบต้า-แอลเอฟ | 179–267 | |
| ลิโปโทรปินแกมมา | γ-LPH | 179–234 | |
| เมลาโนโทรปินเบตา | เบต้า-เอ็มเอสเอช | 217–234 | |
| เบตา-เอนดอร์ฟิน | 237–267 | ||
| เมท-เอนเคฟาลิน | 237–241 |
เพื่อควบคุมการหลั่งของ ACTH สารหลายชนิดที่หลั่งออกมาภายในแกนนี้แสดงกิจกรรมการควบคุมแบบป้อนกลับช้า/ปานกลางและเร็ว กลูโคคอร์ติคอยด์ที่หลั่งจากเปลือกต่อมหมวกไตจะยับยั้งการหลั่ง CRH จากไฮโปทาลามัส ซึ่งจะลดการหลั่ง ACTH จากต่อมใต้สมองส่วนหน้า กลูโคคอร์ติคอยด์อาจยับยั้งอัตราการถอดรหัส ยีน POMC และการสังเคราะห์เปปไทด์ด้วย อย่างหลังเป็นตัวอย่างของการควบคุมแบบป้อนกลับช้า ซึ่งทำงานในระดับชั่วโมงถึงวัน ในขณะที่อย่างแรกทำงานในระดับนาที
มีรายงานว่า ครึ่งชีวิตของ ACTH ในเลือดของมนุษย์อยู่ระหว่าง 10 ถึง 30 นาที[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
โครงสร้าง
ACTH ประกอบด้วยกรดอะมิโน 39 ตัว โดย 13 ตัวแรก (นับจากปลาย N-terminus) อาจถูกตัดแยกออกเป็นฮอร์โมนกระตุ้นเมลาโนไซต์อัล ฟา (α-MSH) (โครงสร้างทั่วไปนี้เป็นสาเหตุของผิวหนังที่คล้ำเกินไปในโรคแอดดิสัน) หลังจากนั้นไม่นาน ACTH จะถูกตัดแยกออกเป็นฮอร์โมนกระตุ้นเมลาโนไซต์อัลฟา (α-MSH) และ CLIP ซึ่งเป็นเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ในมนุษย์ที่ไม่ทราบแน่ชัด
ในร่างกายมนุษย์ น้ำหนักรวมของ ACTH คือ4540 Da . [ 10 ]
การทำงาน
ACTH กระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนสเตียรอยด์กลูโคคอร์ติคอยด์จากเซลล์เปลือกต่อมหมวกไต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโซนาฟาสซิ คุลาตาของต่อมหมวกไต ACTH ออกฤทธิ์โดยการจับกับ ตัวรับ ACTHบนพื้นผิวเซลล์ซึ่งส่วนใหญ่อยู่บนเซลล์เปลือกต่อมหมวกไตของต่อมหมวกไตตัวรับ ACTH เป็นตัวรับที่เชื่อมต่อกับโปรตีน G ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ 7 ส่วน [ 11 ]เมื่อมีการจับกับลิแกนด์ ตัวรับจะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่กระตุ้นเอนไซม์อะเดนิลไซเคลส ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ cAMPภายในเซลล์[ 12 ]และการกระตุ้น โปรตีนไคเน ส A ในภายหลัง
ACTH มีอิทธิพลต่อการหลั่งฮอร์โมนสเตียรอยด์ทั้งโดยกลไกระยะสั้นที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่นาที และกลไกระยะยาวที่ช้ากว่า กลไกที่รวดเร็วของ ACTH ได้แก่ การกระตุ้นการส่งคอเลสเตอรอลไปยังไมโทคอนเดรีย ซึ่ง เป็นที่ตั้งของเอนไซม์ P450sccเอนไซม์ P450scc ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาขั้นตอนแรกของการสังเคราะห์สเตียรอยด์ นั่นคือการตัดโซ่ด้านข้างของคอเลสเตอรอล นอกจากนี้ ACTH ยังกระตุ้น การดูดซึม ไลโปโปรตีนเข้าสู่เซลล์เยื่อหุ้มสมอง ซึ่งจะเพิ่มความพร้อมใช้งานของคอเลสเตอรอลในเซลล์ของต่อมหมวกไต
การออกฤทธิ์ในระยะยาวของ ACTH ได้แก่ การกระตุ้นการถอดรหัสของยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์สร้างสเตียรอยด์ โดยเฉพาะ P450scc, สเตียรอยด์ 11β-ไฮดรอกซิเลส และโปรตีนถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้อง[ 12 ]ผลกระทบนี้สังเกตได้ในช่วงหลายชั่วโมง[ 12 ]
นอกจากเอนไซม์สร้างสเตียรอยด์แล้ว ACTH ยังช่วยเพิ่มการถอดรหัสของยีนไมโทคอนเดรียที่เข้ารหัสหน่วยย่อยของระบบฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชันของไมโทคอนเดรียอีกด้วย[ 13 ]การกระทำเหล่านี้อาจจำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ต่อมหมวกไตที่ถูกกระตุ้นโดย ACTH [ 13 ]

ตัวรับ ACTH นอกต่อมหมวกไต
ดังที่ได้ระบุไว้ข้างต้น ACTH เป็นผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวของโปรฮอร์โมน โปรโอปิโอเมลานอคอร์ทิน (POMC) ซึ่งยังผลิตฮอร์โมนอื่นๆ รวมถึงα-MSHที่กระตุ้นการผลิตเมลานินกลุ่มของตัวรับที่เกี่ยวข้องทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการทำงานของฮอร์โมนเหล่านี้ ได้แก่ MCR หรือ กลุ่ม ตัวรับเมลานอคอร์ทินซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับแกน ต่อม ใต้สมอง - ต่อมหมวกไต MC2R เป็นตัวรับ ACTH [ 14 ]
แม้ว่าจะมีหน้าที่สำคัญในการควบคุมต่อมหมวกไต แต่ก็ยังมีการแสดงออกในส่วนอื่นๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะในเซลล์สร้างกระดูกซึ่งมีหน้าที่สร้างกระดูกใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการต่อเนื่องและมีการควบคุมอย่างเข้มงวดในร่างกายของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่หายใจด้วยอากาศ[ 15 ]การแสดงออกเชิงหน้าที่ของ MC2R บนเซลล์สร้างกระดูกถูกค้นพบโดย Isales และคณะในปี 2548 [ 16 ]ตั้งแต่นั้นมา ได้มีการแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองของเซลล์สร้างกระดูกต่อ ACTH รวมถึงการผลิตVEGFเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในต่อมหมวกไต การตอบสนองนี้อาจมีความสำคัญในการรักษาการอยู่รอดของเซลล์สร้างกระดูกภายใต้เงื่อนไขบางประการ[ 17 ]หากสิ่งนี้มีความสำคัญทางสรีรวิทยา ก็อาจจะทำงานในสภาวะที่มีการส่งสัญญาณ ACTH ในช่วงเวลาสั้นๆ หรือไม่ต่อเนื่อง เนื่องจากเมื่อเซลล์สร้างกระดูกสัมผัสกับ ACTH อย่างต่อเนื่อง ผลกระทบจะหายไปในไม่กี่ชั่วโมง
ประวัติศาสตร์
ในระหว่างการทำงานวิทยานิพนธ์ของเธออีฟลิน เอ็ม. แอนเดอร์สันได้ร่วมค้นพบ ACTH กับเจมส์ เบอร์แทรม คอลลิปและเดวิด แลนด์สโบโรห์ ทอมสันและในบทความที่ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2476 ได้อธิบายหน้าที่ของมันในร่างกาย[ 18 ] [ 19 ]
รูปแบบสังเคราะห์ที่ใช้งานได้ของ ACTH ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 23 ตัวแรกของ ACTH ดั้งเดิม ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกโดย Klaus Hofmann ที่มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก[ 20 ]
สภาวะที่เกี่ยวข้อง
- โรคของต่อมใต้สมองซึ่งเป็นต่อมที่ผลิตฮอร์โมนหลายชนิด รวมถึงฮอร์โมน ACTH
- ภาวะต่อมใต้สมอง ทำงานบกพร่อง (Hypopituitarism ) คือการที่ต่อมใต้สมองหลั่งฮอร์โมน ACTH น้อยกว่าปกติ ส่งผลให้เกิดภาวะต่อมหมวกไตทำงานบกพร่อง รอง (ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของภาวะคอร์ติซอลทำงานบกพร่อง)
- โรคแอดดิสันซึ่งเป็นภาวะพร่องฮอร์โมนจากต่อมหมวกไตขั้นต้น (อีกรูปแบบหนึ่งของภาวะขาดคอร์ติซอล)
- กลุ่มอาการคูชิงหรือภาวะฮอร์โมนคอร์ติซอลสูงเกิน หนึ่งในสาเหตุคือการหลั่งฮอร์โมน ACTH มากเกินไป
- มะเร็งเซลล์ขนาดเล็กสาเหตุทั่วไปของการหลั่ง ACTH ผิดที่
- ภาวะต่อมหมวกไตทำงานเกินแต่กำเนิด โรคที่เกี่ยวข้องกับการผลิตคอร์ติซอล
- กลุ่มอาการเนลสันคือภาวะที่ต่อมใต้สมองซึ่งผลิตฮอร์โมน ACTH ขยายใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากผ่าตัดเอาต่อมหมวกไตทั้งสองข้างออก
- โรคอะดรีโนลิวโคดิสโทรฟีอาจเกิดขึ้นร่วมกับภาวะต่อมหมวกไตทำงานบกพร่อง
- กลุ่มอาการเวสต์ ("อาการชักในเด็กเล็ก") เป็นโรคที่ใช้ฮอร์โมน ACTH ในการรักษา
- กลุ่มอาการเจ็บป่วยหลังถึงจุดสุดยอด (POIS) เกิดขึ้นจากการสร้างเอนไซม์ไทโรซีนไฮดรอกซิเลสและโดปามีนเบตาไฮดรอกซิเลสซึ่งเอนไซม์ทั้งสองชนิดนี้เป็นกลไกทางชีวเคมีในการผลิตนอร์เอพิเนฟรินและเอพิเนฟริน
- ภาวะขาดคอร์ติโคสเตียรอยด์ที่เกี่ยวข้องกับอาการป่วยหนัก
- กลุ่มอาการเดวิด (DAVID syndrome ) เป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมที่มีลักษณะเฉพาะคือ การขาดฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก ร่วมกับภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องแบบแปรผันทั่วไป และภาวะไฮโปแกมมาโกลบูลินีเมีย
ดูเพิ่มเติม
- เซแม็กซ์ (Semax ) เป็นสารสังเคราะห์เลียน แบบฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก (ACTH)
ลิงก์ภายนอก
- Adrenocorticotropic+Hormoneที่ US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิก ( ACTH ; [ 1 ] หรือ อะดรีโนคอร์ติโคโทรปิน , คอ ร์ ติโคโทรปิน ) เป็น ฮอร์โมน โทรปิก โพลีเปปไทด์ ที่ผลิตและหลั่งโดย ต่อมใต้สมองส่วนหน้า [ 2 ]...
การผลิตและการควบคุม
POMC , ACTH และ β-lipotropin ถูกหลั่งออกมาจาก เซลล์คอร์ติโคโทรปิก ใน กลีบหน้า (หรือ อะดีโนไฮโปฟิซิส ) ของ ต่อมใต้สมอง เพื่อตอบสนองต่อฮอร์โมน คอร์ติโคโทรปินรีลีสซิงฮอร์โมน (CRH) ที่หลั่งออกมาจาก ไฮโปทาลามั ส [ 4 ] พรี-โปร-โอปิโอเมลานอคอร์ทิน ( Pre-POMC )...
โครงสร้าง
ACTH ประกอบด้วย กรดอะมิโน 39 ตัว โดย 13 ตัวแรก (นับจากปลาย N-terminus) อาจถูกตัดแยกออกเป็น ฮอร์โมนกระตุ้นเมลาโนไซต์อัล ฟา (α-MSH) (โครงสร้างทั่วไปนี้เป็นสาเหตุของ ผิวหนังที่คล้ำเกินไป ในโรคแอดดิสัน) หลังจากนั้นไม่นาน ACTH จะถูกตัดแยกออกเป็น...
การทำงาน
ACTH กระตุ้นการหลั่ง ฮอร์โมนสเตียรอยด์กลูโค คอร์ติคอยด์จากเซลล์เปลือกต่อมหมวกไต โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน โซนาฟาสซิ คุลาตาของต่อมหมวกไต ACTH ออกฤทธิ์โดยการจับกับ ตัวรับ ACTH บนพื้นผิวเซลล์ซึ่งส่วนใหญ่อยู่บนเซลล์เปลือกต่อมหมวกไตของ ต่อมหมวกไต ตัวรับ ACTH เป็นตัว...