性腺刺激ホルモン放出ホルモン

性腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）

性腺刺激ホルモン放出ホルモン、通称GnRHは、FSH（卵胞刺激ホルモン）とLH（黄体形成ホルモン）を下垂体前葉から分泌させる重要なペプチドホルモンです。このホルモンは視床下部で生成され、そこから全身に向けて放出されます。

遺伝子と構造

GnRHの前駆体となる遺伝子は第8染色体に位置しており、合計92のアミノ酸から構成されています。この前駆体は特定の酵素によって加工されて、デカペプチド（10のアミノ酸）からなるGnRHへと変換されます。GnRHの化学構造は1977年にノーベル賞を受賞したロジェ・ギルマンとアンドリュー・ウィクター・シャリーによって明らかにされ、その構成はpyroGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly CONH2とされています。

神経ホルモンとしての役割

GnRHは特定の神経細胞で製造され、その神経末端から放出される神経ホルモンと見なされています。視床下部におけるGnRHの主な生成場所は視索前野で、ここには多くのGnRH分泌ニューロンが存在します。GnRHは正中隆起から門脈血流に分泌され、性腺刺激ホルモンの生成に関わる細胞の受容体を活性化します。このホルモンは、体内に存在する他のホルモンによってもフィードバック制御を受けており、数分のうちにタンパク質分解によって消失します。

FSHとLHの調節

GnRHは下垂体においてFSHとLHの合成及び分泌を促す役割を担っています。これはGnRHの能動的なパルスの頻度や強度、またエストロゲンやアンドロゲンからのフィードバックによって调整されます。性別による分泌の差もあり、男性では一定のリズムで分泌されるのに対し、女性では月経周期に応じて変動し、排卵前にGnRHの分泌量が急増します。このようなGnRHの拍動性は全ての脊椎動物に共通し、正常な生殖機能の維持には欠かせない要素です。雌ではGnRHが複雑な生理的過程、すなわち卵胞の成長、排卵、黄体の維持を制御し、雄では精子形成を助けます。

GnRHの活性とその変動

GnRHの活動は子供の頃はかなり低いですが、繁殖年齢になると他のホルモンのフィードバックによって活性が顕著に増加します。ただし、妊娠中はGnRHの活性は抑制されます。GnRHのパルス活性が乱れる要因には、視床下部や下垂体の異常、または外傷や腫瘍などの器官の損傷があります。プロラクチンの上昇はGnRH活性を低下させる一方、高インスリン血症がGnRHのパルス活性を上昇させることが知られています。また、多嚢胞性卵巣症候群（PCOS）においてはLHとFSHの活性に障害が起きることがあります。カルマン症候群ではGnRHの形成が先天的に欠けており、ドーパミンはGnRHの活性を減少させることが示唆されています。

他の器官におけるGnRH

GnRHは視床下部や下垂体以外でも、例えば胎盤や性腺などに存在しており、これらの器官における具体的な役割はまだ明確には理解されていません。

医療における利用

GnRHはゴナドレリン塩酸塩（商品名：Factrel）として注射で使用されており、特に視床下部性性腺機能低下症の患者において排卵を誘発するための研究が進められています。

アゴニストとアンタゴニスト

GnRHの合成が可能となった後、それを医療に応用するためには注入ポンプを使う必要があります。GnRHのデカペプチド構造を改良することによって、GnRHアゴニストと呼ばれる性腺刺激ホルモンを活性化する作用を持つ薬剤や、GnRHアンタゴニストと呼ばれるホルモンを抑制する作用を持つ類似体の薬品が開発されています。アゴニストはダウンレギュレーションの作用を通じて、持続的な抑制効果を発揮することも可能です。

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