Кортикотропная клетка - Corticotropic cell

Кортикотропная клетка
подробности
Расположение Передний гипофиз
Функция Производство меланоцит-стимулирующего гормона , адренокортикотропного гормона (АКТГ) и липотропина
Идентификаторы
TH H3.08.02.2.00009
Анатомические термины микроанатомии

Кортикотропы (или кортикотрофы ) - это базофильные клетки в передней доле гипофиза , вырабатывающие проопиомеланокортин (ПОМК), который расщепляется на адренокортикотропин (АКТГ), β-липотропин (β-LPH) и меланоцит-стимулирующий гормон (MSH). Эти клетки стимулируются рилизинг-гормоном кортикотропина (CRH) и составляют 15–20% клеток передней доли гипофиза. Высвобождение АКТГ из клеток corticotropic контролируется CRH, которая образуется в клеточных телах мелких нейросекреторных клеток в пределах паравентрикулярного ядра в гипоталамусе и переходит к corticotropes в передней доли гипофиза через гипофизарную портальную систему . Гормон адренокортикотропин стимулирует кору надпочечников высвобождать глюкокортикоиды и играет важную роль в реакции на стресс .

Функция

POMC расщепляется на несколько пептидных гормонов посредством протеолитического расщепления в кортикотропных клетках.

Основная функция кортикотропных клеток - продуцировать прогормон РОМС в ответ на высвобождение CRH из гипоталамуса. POMC расщепляется на несколько пептидных гормонов за счет активности ферментов. Помимо синтеза в кортикотропах, POMC также синтезируется в меланотрофных клетках , дугообразном ядре гипоталамуса и меланоцитах . POMC подвергается дифференциальному расщеплению на различные пептидные гормоны в зависимости от клетки, в которой он синтезируется; он также варьируется в зависимости от вида. POMC в кортикотропах человека протеолитически расщепляется конвертазами пропротеина в АКТГ и β-липотропин . Однако у крыс АКТГ далее расщепляется на α-MSH и CLIP в кортикотропе. Эти пептидные гормоны хранятся в пузырьках кортикотропных клеток и высвобождаются в ответ на стимуляцию CRH гипоталамусом. Затем эти пузырьки покидают переднюю долю гипофиза и перемещаются по телу через кровоток, чтобы достичь своих тканей-мишеней.

Гормоны, полученные из POMC
Гормон (ы) Основные цели Эффекты
АКТГ Кора надпочечников Синтез глюкокортикоидов
α-МСГ , β-МСГ , γ-МСГ Клетки кожи ( меланоциты ), мозг , экзокринные железы Пигментация волос и кожи, сытость , гомеостаз веса
ЗАЖИМ Поджелудочная железа Стимулирует секрецию инсулина , стимулирует высвобождение инсулина
β-липотропин , γ-липотропин Жировая ткань Липолиз , мобилизация жирных кислот
β-эндорфин Периферическая нервная система Контроль над болью

Роль в оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники

Кортикотропы, расположенные в передней доле гипофиза, стимулируются гипоталамусом для высвобождения АКТГ, который затем перемещается через кровоток в кору надпочечников.

Стимуляция

Кортикотропные клетки играют важную роль в петле обратной связи гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (HPA) оси и реакции на стресс . Кортикотропы производят и высвобождают АКТГ, пептидный гормон из 39 аминокислот , в ответ на высвобождение кортикотропного рилизинг-гормона (CRH) из гипоталамуса. CRH представляет собой пептидный гормон из 41 аминокислоты, который секретируется парвоцеллюлярными нейросекреторными клетками , которые находятся в паравентрикулярном ядре гипоталамуса.

Стимулы для выброса CRH из гипоталамуса включают:

Форсколин и PACAP регулируют синтез CRH в гипоталамусе, связываясь с рецепторами, связанными с G-белком, и стимулируя и увеличивая цАМФ внутри клеток за счет действия аденилатциклазы . Это активирует путь протеинкиназы А , что приводит к связыванию белка, связывающего элемент ответа цАМФ (CREB) с областью промотора CRH, и индуцирует транскрипцию CRH. Этот процесс подавляется глюкокортикоидами; эта тормозящая обратная связь помогает поддерживать гомеостаз стрессовой реакции.

После высвобождения гипоталамусом CRH проходит через портальную систему гипофиза в переднюю часть гипофиза, где он связывается с рецепторами, связанными с G-белком, на мембране кортикотропных клеток и стимулирует выработку цАМФ. Эффекты CRH на кортикотропы гипофиза усиливаются вазопрессином (AVP); AVP сам по себе является слабым индуктором продукции АКТГ, но оказывает сильное синергетическое действие на продукцию АКТГ, когда CRH также связывается с рецептором. Эти сигнальные гормоны действуют через сигнальную трансдукцию , вызывая синтез РОМС и, в конечном итоге, расщепление до АКТГ и β-липотропина. Эти пептидные гормоны затем попадают в кровоток, где они циркулируют и действуют на ткани-мишени.

Функция

АКТГ, высвобождаемый кортикотропами, связывается с рецепторами, связанными с G-белком, в коре надпочечников, где он стимулирует выработку глюкокортикоидов (в первую очередь кортизола ). АКТГ связывается с рецептором меланокортина 2 и, посредством передачи сигнала, увеличивает уровни холестерин эстеразы , транспорт холестерина через митохондриальную мембрану, связывание холестерина с P450SCC и увеличение синтеза прегненолона . Он также служит вторичным стимулом для синтеза минералокортикоидов, таких как альдостерон , которые играют важную роль в регулировании солевого баланса крови. Глюкокортикоиды, выделяемые корой надпочечников, подавляют выработку CRH и ACTH, образуя петлю отрицательной обратной связи.

Подавление выработки АКТГ

Кортикотропы содержат рецепторы глюкокортикоидов (GR) и кортикостероид-связывающий глобулин (CBG или транскортин). GR представляет собой ядерный рецептор, который ингибирует транскрипцию АКТГ через отрицательный элемент распознавания глюкокортикоидов (GRE), который связывает кортизол на ДНК POMC , но обычно транскортин связывает глюкокортикоиды (включая кортизол, кортизон, дезоксикортизон и альдостерон) с высоким сродством и предотвращает это ингибирование. Тоническое подавление кортикотропов требует высоких концентраций глюкокортикоидов, превышающих способность CBG. Это приводит к тому, что секреция АКТГ становится уязвимой для ингибирования у пациентов, принимающих глюкокортикоиды в медицинских целях, таких как лечение аутоиммунного заболевания или в качестве лекарства против отторжения трансплантата.

Сопутствующие заболевания

Болезнь Кушинга

Кортикотропные клетки могут оказывать пагубное воздействие на организм, если они экспрессируют слишком много или слишком мало АКТГ. Одним из таких примеров является болезнь Кушинга , которая может быть результатом гиперпродукции АКТГ в кортикотропах из-за опухолей гипофиза, известных как аденомы кортикотрофов ; это причина примерно двух третей людей, у которых диагностирована болезнь Кушинга. Также возможно, что это заболевание может быть результатом выработки АКТГ в опухоли, не связанной с гипофизом, известной как эктопическая продукция, или надпочечники могут чрезмерно продуцировать кортизол из-за опухоли надпочечников. Это избыточное производство АКТГ вызывает повышение уровня кортизола из-за повышенного синтеза глюкокортикоидов в коре надпочечников, что приводит к нескольким связанным симптомам.

Симптомы болезни Кушинга включают:

Болезнь Эддисона

В некоторых случаях кортикотропные клетки также могут быть причиной болезни Аддисона . Болезнь Аддисона характеризуется надпочечниковой недостаточностью , которая определяется как недостаточное производство глюкокортикоидов корой надпочечников. Если кортикотропы недостаточно продуцируют АКТГ, это может привести к вторичной надпочечниковой недостаточности, в результате чего надпочечники не будут вырабатывать кортизол. Это может быть вызвано опухолями передней доли гипофиза или гипоталамуса, воспалением или операцией. В конечном итоге это приводит к недостаточной выработке кортизола, что имеет много вредных симптомов.

Симптомы болезни Аддисона включают:

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Эндокринная система - гипофиз» . science.jrank.org .
  2. ^ Енг CM, Chan CB, Leung PS, Cheng CH (2006). «Клетки передней доли гипофиза». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 38 (9): 1441–9. DOI : 10.1016 / j.biocel.2006.02.012 . PMID   16621669 .
  3. Перейти ↑ Cole LA, Kramer PR (2016). Физиология человека, биохимия и основы медицины . Амстердам. С. 69–77. ISBN   9780128037171 . OCLC   924207881 .
  4. ^ a b Руссо К., Каузер С., Причард Л. Е., Уорхерст А., Оливер Р. Л., Сломински А., Вэй Е. Т., Тоди А. Дж., Тобин Д. Д., Уайт А. (июнь 2007 г.). «Проопиомеланокортин (ПОМК), предшественник АКТГ / меланокортина, секретируется эпидермальными кератиноцитами и меланоцитами человека и стимулирует меланогенез» . Журнал FASEB . 21 (8): 1844–56. DOI : 10,1096 / fj.06-7398com . PMC   2253185 . PMID   17317724 .
  5. Перейти ↑ Day R, Squire L (2009). Энциклопедия неврологии . Амстердам: Эльзевир. С. 1139–1141. ISBN   978-0080450469 . OCLC   237029015 .
  6. ^ a b c d e Насси СС, Уайтхед С.А. (15.06.2001). Эндокринология . CRC Press. DOI : 10.1201 / b15306 . ISBN   9780429205958 .
  7. ^ Marshall JB, Kapcala LP, Manning LD, Маккалоу AJ (ноябрь 1984). «Эффект кортикотропин-подобного пептида промежуточной доли на экзокринную функцию поджелудочной железы в изолированных долях поджелудочной железы крысы» . Журнал клинических исследований . 74 (5): 1886–189. DOI : 10.1172 / JCI111608 . PMC   425369 . PMID   6209301 .
  8. Перейти ↑ Blanco G, Blanco A (2017). Медицинская биохимия . Лондон, Великобритания. С. 573–644. ISBN   9780128035870 . OCLC   985609626 .
  9. ^ Sprouse-Блюм А.С., Смит G, Sugai D, Парс FD (март 2010). «Понимание эндорфинов и их важности в лечении боли» . Гавайский медицинский журнал . 69 (3): 70–1. PMC   3104618 . PMID   20397507 .
  10. Перейти ↑ Takahashi A (2016). «Адренокортикотропный гормон». Справочник гормонов . Эльзевир. С. 118 – e16A – 2. DOI : 10.1016 / B978-0-12-801028-0.00135-5 . ISBN   9780128010280 .
  11. ^ а б в г Кагеяма К., Суда Т. (07.07.2010). Витамины и гормоны . Лондон. С. 301–317. ISBN   9780123815323 . OCLC   688618093 .
  12. ^ Salata RA, Джарретт DB, Verbalis JG, Robinson AG (март 1988). «Стимуляция вазопрессином гормона адренокортикотропина (АКТГ) у людей. Биологический анализ кортикотропин-рилизинг-фактора (CRF) in vivo, который обеспечивает доказательство того, что CRF опосредует суточный ритм ACTH» . Журнал клинических исследований . 81 (3): 766–74. DOI : 10.1172 / JCI113382 . PMC   442524 . PMID   2830315 .
  13. ^ Soto-Ривера CL, Majzoub JA (2017), "АКТГ", Гипофиз ., Elsevier, стр 47-83, DOI : 10.1016 / B978-0-12-804169-7.00003-9 , ISBN   9780128041697
  14. ^ Arai K, Chrousos GP (январь 1995). «Синдромы глюкокортикоидной и минералокортикоидной резистентности». Стероиды . 60 (1): 173–9. DOI : 10.1016 / 0039-128x (94) 00007-у . PMID   7792808 . S2CID   45225758 .
  15. ^ Биттар Е, Биттар N (1997). Молекулярная и клеточная эндокринология . Гринвич, штат Коннектикут: JAI Press. ISBN   9781559388153 . OCLC   162130720 .
  16. ^ Pecoraro N, Dallman MF (2009). «Ось гипоталамус – гипофиз – надпочечники (HPA)». Энциклопедия неврологии . Эльзевир. С. 65–74. DOI : 10.1016 / b978-008045046-9.00474-5 . ISBN   9780080450469 .
  17. ^ Тэнасе CP, Ogrezeanu I, Badiu C (2012), "гипофиз Опухоль Классификация", молекулярная патология аденомы гипофиза , Elsevier, стр 1-18,. DOI : 10.1016 / b978-0-12-415830-6.00001-9 , ISBN   9780124158306
  18. ^ Bertagna X, Guignat L, L Groussin, Bertherat J (октябрь 2009). «Болезнь Кушинга». Лучшие практики и исследования. Клиническая эндокринология и метаболизм . 23 (5): 607–23. DOI : 10.1016 / j.beem.2009.06.001 . PMID   19945026 .
  19. ^ a b c d e Бартель А., Вилленберг Х.С., Грубер М., Борнштейн С.Р. (2016). Надпочечниковая недостаточность . Эндокринология: взрослая и детская . Эльзевир. С. 1763–1774. e4. DOI : 10.1016 / b978-0-323-18907-1.00102-5 . ISBN   9780323189071 .
  20. ^ Бартеля А, Willenberg HS, Грубер М, Bornstei SR (2016). Надпочечниковая недостаточность . Эндокринология: взрослая и детская . Эльзевир. С. 1763–1774. e4. DOI : 10.1016 / b978-0-323-18907-1.00102-5 . ISBN   9780323189071 .
  21. ^ Б с д Леви МДж, Хоулетт Т.А. (2014), «гипоталамуса, гипофиза и надпочечников расстройства», клинической биохимии: Метаболические и клинические аспекты , Elsevier, стр 349-372,. DOI : 10.1016 / b978-0-7020-5140 -1,00018-3 , ISBN   9780702051401