ステロイドの作用機序~管理薬剤師.com

ステロイドの作用機序

副腎の構造

副腎皮質ホルモン(広義でステロイド)はその名のとおり、副腎皮質から分泌されるホルモンです。

副腎というのは腎臓の上にある小さな臓器で、主にホルモンの分泌に関与しています。

上は副腎の図です。副腎は皮質のほうが厚い構造を持っています。簡単に言えば、皮の方が厚く、実が少ない みかんのような感じです。

副腎皮質ホルモンは、このみかんの皮の部分から分泌されるホルモンです。

副腎皮質といえど3層に分かれているということは上の図を見てもらえればわかると思います。

球状層では鉱質コルチコイドが、束状層では 糖質コルチコイドが、網状層ではアンドロゲン(男性ホルモン)が合成されます。

脳下垂体から分泌されるACTHにより分泌が促進され、ACTHの分泌は視床下部から分泌されるCRHにより調節されています。

ステロイドホルモンの産生・分泌は強力なフィードバック機構により調節されており、血中の糖質コルチコイド濃度の上昇はACTHの分泌を抑制します。

ただ、ステロイドホルモンの分泌には日内リズムというものが存在し、深夜から朝にかけて多く、それ以降は徐々に下がり夕方ごろ最低となるという一定のリズムがあります。

フィードバック機構は分泌が多い深夜から朝にかけて起こるので、このとき血中のステロイドホルモン濃度が高いと、脳が「もうホルモンを分泌する必要はない」と判断し、 CRHによる通常のホルモン分泌を妨げることになるので、副腎皮質の萎縮が起こってきます。

このため、ステロイドホルモンの外用、内服は フィードバックが外れた朝にあわせると、自分の副腎への負担が少ないといわれています。

副腎皮質ホルモンの合成と作用点

別名コルチゾールと呼ばれ、一般にステロイドといったらこのコルチゾールをさすことが多いです。 ステロイドはその名の通り、コレステロールから合成されます

ステロイドは、細胞膜を通過し、細胞質内受容体であるグルココチルチコイドレセプター(GR)へ結合した後、 温度依存性の変形を受けて核膜を通過し、核内でGRE(glucocorticoid responsive element)と結合し、リポコルチンなどの調節タンパクを合成する。

GRは細胞内に存在するリガンド依存性に活性化される転写調節因子であり、GRα、GRβの2型が存在する。

細胞質内に存在するGRαはステロイドの作用発現にかかわるが、GRβは核内に存在し、ステロイドと結合しないとされる。

GRは細胞質内で、通常はHSP90という熱ショックタンパク質と複合体を形成し、不活性な状態で存在していますが、細胞内に入ってきたステロイド と結合すると、HSP90と解離し、活性化してステロイド-GR複合体同士でホモ二量体を形成、核内へ移行し、遺伝子プロモーターやエンハンサー上の応答配列 GREに結合して転写活性を促進して種々の活性蛋白が誘導される。

また、ステロイドとGRの複合体が抑制的に働く場合もある。

CRH(副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン)遺伝子の発現やACTH(副腎皮質放出ホルモン)の前駆物質であるpro-opiomelanocortin遺伝子の発現は、複合体がnGRE(negative GRE)と呼ばれる 応答配列に結合することで、調節されている(負のフィードバック制御機構が 働くようになることによる)。

さらに、ステロイドとGRとの複合体はAP-1(c-Junのホモ二量体あるいはc-Fosとのヘテロ二量体)やNF-κBと相互作用することでこれらの遺伝子転写を抑制する。

最近騒がれている環境ホルモンと呼ばれるダイオキシンなどの性ホルモン様作用を示す環境汚染物質の作用機序は以下のようなものである(AhR:ダイオキシン受容体と呼ばれ、数多くの脂溶性薬物をリガンドとする。)。

副腎皮質ホルモンの数々の作用

ステロイドホルモンは、IL-4、IL-5などの個々のサイトカインのプロモーターに直接作用するわけではなく、間接的に遺伝子転写を阻害する。 ステロイドホルモンの作用は以下のようなものです。

糖代謝に対する作用

コルチゾールは肝臓に働いてアミノ酸やグリセロールから糖新生(アミノ酸からブドウ糖を作る過程)を促進し、また、他の器官での糖利用を抑制することで血糖値を上昇させます

この目的は主にストレス時の脳の機能低下を防ぐことにありますが、インスリンの作用と拮抗するということもあり、糖尿病の危険性が増します。

タンパク代謝に対する作用

タンパク質を分解・代謝することで、アミノ酸の血中濃度を上昇させ、アミノ酸の糖新生を促進します。

また、肝細胞以外の臓器でのアミノ酸取り込みを阻害し、血中アミノ酸濃度を上昇させます。

タンパク質の分解により皮膚が正常に再生されず皮膚の萎縮(薄くなる)という副作用が起こります。

<脂質代謝に対する作用>

脂肪組織に作用して脂肪の分解を促進し、血中遊離脂肪酸とグリセロール濃度を上昇させます。

ただし、一部の組織では逆に脂肪合成が上昇します。

この結果、四肢では脂肪が減少し、背中、頸部、顔では脂肪が増加します。 これにより野牛肩や満月様顔(クッシング症候群)が生じます。

抗炎症作用

この作用を知るためにはアラキドン酸カスケードを知る必要があります。

アラキドン酸カスケード

ステロイド-ステロイド受容体複合体は、 リポコルチンの産生を促進することでホスホリパーゼA2(PLA2)を抑制し、アラキドン酸カスケードを抑制するという説から、 ホスホリパーゼA2を直接抑制しているという説に移行しつつあるが、PLA2抑制という本質は変わらない。

炎症部位で誘導されてくるCOX-2(シクロオキシゲナーゼ-2)の誘導を抑制することでPG類による血管拡張、血管透過性亢進から起こる白血球の遊走→炎症反応や ブラジキニン増強作用による痛みを抑制します。

免疫抑制作用

ステロイド-ステロイド受容体複合体は、CBP(cAMP responsive element binding protein[CREB] binding protein)と結合し、AP-1の結合を競合的に阻害、もしくはAP-1のロイシンジッパー部分に直接結合し 、サイトカインの合成を阻止する。

核内には、転写調節因子と相互作用して転写を促進的に調節するコアクチベーターと抑制的に調節するコリプレッサーが存在し、CBPはリン酸化されたCREBと相互作用して転写活性を上昇させるコアクチベーター である。

このCBPをコアクチベーターとして利用する転写調節因子はAP-1、NF-κB、GRなど多数あり、CBP量に制約があるため、ステロイドの存在はGR量が増してCBPの競合(奪い合い)が起こることになる。

また、NF-κBに直接結合して転写活性を失わせる、もしくはIκBを合成し、再びNF-κBと結合させることでNF-κBを不活性状態に戻す。

簡単に言えば、 マクロファージの活性を抑制しIL-1を抑制、さらに、IL-2産生を抑制することにより、Th1の細胞障害性T細胞(感作T細胞)への分化を抑制し、 マクロファージの貪食能、NK細胞活性に伴う遅延型アレルギーを抑制することで、それらが産生する炎症性サイトカイン(IL-1,6,8)が起こす炎症を止めます。

IL-2はB細胞が抗体産生細胞へ分化するのに必要なことから、抗体産生能(IgEなど)も抑制します。ただし、TNF、TGFは抑制されない。

骨に対する作用

コルチゾールは骨芽細胞のアポトーシスを誘導するとともに、骨芽細胞の寿命の短縮、機能の抑制により骨代謝マーカーである オステオカルシン、アルカリホスファターゼ、Ⅰ型プロコラーゲンC末端ペプチドの低下が起こり骨形成能が低下します。

加えて、 腸管からのカルシウム吸収を抑制し体内のカルシウム量を減少させたり、尿中への排泄を促進する作用を持つ。

その他の作用

赤血球増加作用、中枢神経興奮作用、胃酸増加作用



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