โปรฮอร์โมนเป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนที่ประกอบด้วยเปปไทด์ฮอร์โมนที่สังเคราะห์เข้าด้วยกัน ซึ่งมีผลต่อฮอร์โมนน้อยมากด้วยตัวมันเองเนื่องจากโครงสร้างที่ยับยั้งการแสดงออก ซึ่งมักสร้างขึ้นโดยการพับโปรตีนและการเชื่อมต่อโซ่เปปไทด์เพิ่มเติมเข้ากับปลายบางส่วน ทำให้ตำแหน่งการจับของตัวรับฮอร์โมนที่อยู่บนส่วนของโซ่เปปไทด์ฮอร์โมนไม่สามารถเข้าถึงได้^{[ 1 ] [ 2 ]}

โปรฮอร์โมนสามารถเดินทางในกระแสเลือดในรูปของฮอร์โมนในรูปแบบที่ไม่ทำงาน พร้อมที่จะเปิดใช้งานในภายหลังในเซลล์โดยการดัดแปลงหลังการแปล^{[ 1 ] [ 3 ]}

ร่างกายสร้างโปรฮอร์โมนตามธรรมชาติเพื่อควบคุมการแสดงออกของฮอร์โมน ทำให้โปรฮอร์โมนเป็นหน่วยจัดเก็บและขนส่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับฮอร์โมนที่ไม่ทำงาน เมื่อจำเป็นต้องแสดงออกโปรฮอร์โมนโปรฮอร์โมนคอนเวอร์เทส ซึ่งเป็นโปรตีน จะแยกโปรฮอร์โมนออกเป็นฮอร์โมนที่ทำงานได้หนึ่งตัวหรือมากกว่า^{[ 4 ]}บ่อยครั้งในธรรมชาติ กระบวนการแยกนี้เกิดขึ้นทันที และโปรฮอร์โมนจะถูกแปลงอย่างรวดเร็วเป็นชุดของฮอร์โมนเปปไทด์หนึ่งตัวหรือมากกว่า^{[ 5 ]}

ตัวอย่างของโปรฮอร์โมนธรรมชาติของมนุษย์ ได้แก่โปรอินซูลินและโปรโอปิโอเมลานอคอร์ทินแต่โปรฮอร์โมนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโปรฮอร์โมนสังเคราะห์และถูกระบุว่าเป็นสารตั้งต้นของสเตียรอยด์อะนาโบลิก ซึ่งใช้เป็น สาร เพิ่มสมรรถภาพหรือสารอะนาโบลิกเพื่อการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ^{[ 6 ]}ตัวอย่างของสารตั้งต้นดังกล่าวที่บริโภคกันทั่วไป ได้แก่แอนโดรสเตนไดโอนและแอนโดรสเตนไดออลซึ่งทั้งสองชนิดเป็นสารต้องห้ามในสหรัฐอเมริกา ในปัจจุบัน ^{[ 6 ] [ 7 ]}อย่างไรก็ตาม สเตียรอยด์ที่ผิดกฎหมายหลายชนิด เช่น1-เทสโทสเตอโรนยังคงถูกผลิตอย่างถูกกฎหมายภายใต้ชื่อทางเคมีที่แตกต่างกัน และส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการศึกษาทางคลินิก^{[ 6 ] [ 8 ]}

โปรฮอร์โมนมีความยาวและการออกแบบที่แตกต่างกันอย่างมาก เช่นเดียวกับเปปไทด์ฮอร์โมน แต่โครงสร้างพื้นฐานของพวกมันเหมือนกัน^{[ 1 ] [ 9 ]}พวกมันประกอบด้วยเปปไทด์ฮอร์โมนหรือสายโซ่ฮอร์โมนที่ไม่ทำงานอย่างน้อยหนึ่งสายที่เชื่อมต่อกันในลักษณะที่ป้องกันการแสดงออกของฮอร์โมน โดยมักจะทำให้ปลายที่เชื่อมต่อของสายโซ่ไม่สามารถเข้าถึงได้ผ่านการพับและการเชื่อมต่อของสายโซ่อื่น ๆ กับปลายดังกล่าว^{[ 9 ]}เพื่อให้เกิดการแสดงออกของฮอร์โมน ปลายที่เชื่อมต่อของฮอร์โมนจะต้องจับกับตัวรับในเยื่อหุ้มเซลล์ หรือในกรณีของสเตียรอยด์ จะจับกับโปรตีนตัวรับสเตียรอยด์ในเซลล์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นตัวกลางในการแสดงออกของฮอร์โมน^{[ 2 ]}

โปรฮอร์โมนบางชนิดมีโครงสร้างอื่นนอกเหนือจากฮอร์โมนเปปไทด์ที่ไม่ทำงาน เพื่อจุดประสงค์ในการยับยั้งการแสดงออกของฮอร์โมน ตัวอย่างเช่น โปรอินซูลินมีสายโซ่ที่ไม่ใช่ฮอร์โมนเพิ่มเติมที่เรียกว่าC-peptideซึ่งเชื่อมสายโซ่เปปไทด์อินซูลินสองสายเข้าด้วยกัน โดยออกแบบมาเพื่อรักษาสายโซ่ทั้งสองให้ไม่ทำงานโดยการจับกับปลายของสายโซ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จุดเชื่อมต่อ C-domain ซึ่งได้รับการเสนอให้เป็นตำแหน่งที่สายโซ่จับกับตัวรับการแสดงออกของฮอร์โมนในเซลล์^{[ 9 ]}แม้จะมีข้อจำกัดดังกล่าว C-peptide ก็ทำให้สายโซ่โปรอินซูลินพับตัวเพื่อให้ปลายจุดเชื่อมต่อสามารถเข้าถึงได้เพื่อถูกตัดโดยโปรฮอร์โมนคอนเวอร์เทสในภายหลัง ทำให้การพับตัวของสายโซ่โปรอินซูลินที่มี C-peptide เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตัดโปรอินซูลินอย่างเหมาะสมเพื่อผลิตอินซูลินได้สำเร็จ^{[ 10 ]}

โปรฮอร์โมนช่วยให้สามารถขนส่งและจัดเก็บโปรตีนที่ปกติแล้วอยู่ในรูปของสายโซ่เปปไทด์ที่ไม่ทำงาน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะพบในธรรมชาติในรูปของสารตัวกลางที่เสถียรในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์ก็ตาม^{[ 11 ]}ตัวอย่างเช่น โปรอินซูลินพบได้ในธรรมชาติในรูปของสารตั้งต้นของอินซูลินในช่วงเวลาสั้นๆ เนื่องจากมันถูกผลิตขึ้นบนไรโบโซมของเซลล์ ขนส่งไปยังเครื่องมือ Golgi ในรูปของโปรอินซูลิน จากนั้นจะถูกแปลงเป็นอินซูลินทันทีหลังจากไปถึงเครื่องมือ Golgi นอกจากนี้ยังถูกจัดเก็บในรูปของอินซูลินเป็นหลักอีกด้วย^{[ 5 ]}

อย่างไรก็ตาม โปรตีนที่ไม่ทำงานอื่นๆ จะเดินทางในรูปแบบโปรฮอร์โมน เช่นวิตามินดีหรือที่รู้จักกันในชื่อแคลซิเฟอรอล ซึ่งร่างกายมนุษย์สามารถผลิตได้ผ่านทางแสงแดด^{[ 12 ]}

ตัวควบคุมหลักของการแปลงโปรฮอร์โมนเป็นฮอร์โมนคือโปรฮอร์โมนคอนเวอร์เทสซึ่งตั้งอยู่ในเครื่องมือ Golgi โดยใช้การแตกตัวของเอนโดโปรตีโอไลติกเพื่อแยกฮอร์โมนเปปไทด์ออกจากกัน และกำจัดกรดอะมิโนส่วนเกินที่ขัดขวางไม่ให้เปปไทด์ที่ไม่ทำงานกลายเป็นโปรตีนที่ทำงานได้^{[ 4 ]}ด้วยบทบาทนี้ โปรฮอร์โมนคอนเวอร์เทสจึงเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการควบคุมปริมาณฮอร์โมนในร่างกาย เนื่องจากมีความสามารถในการเปลี่ยนโปรตีนที่ไม่ทำงานซึ่งไม่มีผลต่อฮอร์โมนในร่างกายอย่างมีนัยสำคัญ ให้กลายเป็นโปรตีนที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์และมีผลต่อฮอร์โมนอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 4 ] [ 13 ]}

สำหรับฮอร์โมนเปปไทด์กระบวนการแปลงจากโปรฮอร์โมนเป็นฮอร์โมน ( โปรโปรตีนเป็นโปรตีน ) มักเกิดขึ้นหลังจากถูกส่งออกไปยังเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและมักต้องใช้เอนไซม์ประมวลผลหลายตัว^{[ 14 ]}โปรอะไมลินซึ่งถูกหลั่งออกมาพร้อมกับโปรอินซูลิน ต้องใช้ปัจจัยทั้งสามข้างต้นและโมโนออกซิเจเนสที่ทำหน้าที่เติมหมู่เอไมด์เพื่อแปลงตัวเองให้เป็นฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์^{[ 15 ]}สารตั้งต้นโปรโปรตีนบางชนิดเช่นพรีโปรอินซูลินก็ผ่านกระบวนการนี้เช่นกัน โดยมีขั้นตอนเพิ่มเติมคือการกำจัดเปปไทด์สัญญาณโดยเปปติเดสสัญญาณเพื่อแปลงสารตั้งต้นดังกล่าวให้เป็นโปรฮอร์โมน^{[ 14 ]}

การใช้โปรฮอร์โมนในชีวิตประจำวันมากที่สุดคือการใช้เป็นอาหารเสริมสำหรับการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อผ่านสารกระตุ้นและสารสร้างกล้ามเนื้อ^{[ 16 ]}อาหารเสริมโปรฮอร์โมนได้รับความนิยมตั้งแต่ปี 1960 ถึง 2001 และถูกนำมาใช้โดยไม่มีการควบคุมในเมเจอร์ลีกเบสบอลก่อนที่โปรฮอร์โมนบางชนิด เช่น แอนโดรสเตนไดโอนและแอนโดรสเตนไดออล จะถูกห้ามในพระราชบัญญัติควบคุมสเตียรอยด์อนาโบลิกของสหรัฐอเมริกาในปี 2004 [ ^{16 ] [ 17 ] อาหาร}เสริมโปรฮอร์โมนหลายชนิดที่อ้างว่าให้ผลในการสร้างกล้ามเนื้อหรือกระตุ้นกล้ามเนื้อในผู้ชายถูกห้ามเนื่องจากผลข้างเคียงที่ไม่ดี โดยทั่วไปในอาหารเสริมเช่น 3β-hydroxy-5α-androst-1-en-17-one ซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อ1-testosteroneซึ่งมีดังต่อไปนี้: ^{[ 16 ] [ 6 ]}

• สิว
• ผมร่วง
• ความเสี่ยงต่อโรคหัวใจเพิ่มขึ้น
• ความผิดปกติของไตและตับ
• ความดันโลหิตสูง
• ความอ่อนแอทางเพศ

ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารโปรฮอร์โมนหลายชนิด เช่น 1-เทสโทสเตอโรน เคยถูกกฎหมายในสหรัฐอเมริกาจนกระทั่งถูกจัดประเภทใหม่เป็น ยาควบคุม ประเภทที่ 3ในปี 2548 ^{[ 17 ]}อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันโปรฮอร์โมนที่ผิดกฎหมายหลายชนิด เช่น 1-เทสโทสเตอโรน กำลังถูกจำหน่ายอย่างถูกกฎหมายและทำการตลาดโดยแบรนด์ต่างๆ เช่น "Advanced Muscle Science" ในชื่อ 1-แอนโดรสเตอโรน และมีฉลากระบุว่าประกอบด้วย 1-แอนโดรสเตนไดโอน-3b-ol,17-one ^{[ 8 ]}มีเพียงการศึกษาทางคลินิกเมื่อเร็วๆ นี้เท่านั้นที่แสดงให้เห็นว่า 1-แอนโดรสเตอโรนในแคปซูลที่จำหน่ายนั้นได้รับการระบุโดยใช้การวิเคราะห์เชิงปริมาณแบบกึ่งละเอียดและได้รับการยืนยันว่าเป็น 1-เทสโทสเตอโรน^{[ 8 ]}

การวิจัยเกี่ยวกับโปรฮอร์โมนและอาหารเสริมโปรฮอร์โมนอื่นๆ ยังมีจำกัด ดังนั้นจึงไม่ทราบผลข้างเคียงมากมายเกี่ยวกับอาหารเสริมโปรฮอร์โมนทั้งที่ถูกกฎหมายและผิดกฎหมาย^{[ 16 ] [ 6 ]}

• แอนโดรเจนโปรฮอร์โมน
• พรีฮอร์โมน
• พรีโปรฮอร์โมน
• โปรดรัก
• สารตั้งต้นโปรตีน