成長ホルモン-インスリン様成長因子I系

英

growth hormone-insulin-like growth factor I axis

関

GH-IGF-I系

関

成長ホルモン、インスリン様成長因子-I

UpToDate Contents

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• 1. インスリン様成長因子Iの生理学physiology of insulin like growth factor 1 [show details]
  … Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) is a hormone that functions as the major mediator of growth hormone (GH)-stimulated somatic growth, as well as a mediator of GH-independent anabolic responses in many …
• 2. 成長ホルモンの生理学physiology of growth hormone [show details]
  … retention; The physiology of IGF-1, which mediates most of the peripheral actions of GH, is discussed separately. Growth hormone (GH), the most abundant anterior pituitary hormone, is produced by the pituitary …
• 3. 成長ホルモン不感受性症候群growth hormone insensitivity syndromes [show details]
  … Growth hormone insensitivity (GHI) can be caused by loss-of-function mutations in the growth hormone (GH) receptor or in its downstream mediators, including insulin-like growth factor 1 (IGF-1). These …
• 4. 特発性低身長に対する成長ホルモン治療growth hormone treatment for idiopathic short stature [show details]
  … children and adolescents with growth hormone (GH) for idiopathic short stature (ISS) is controversial for two reasons.… Some clinicians, including the authors of this topic review, readjust the dose based on growth response and/or IGF-1 levels. Higher doses lead to modest increases in short-term height velocity and adult …
• 5. 小児における成長ホルモン欠乏症の診断diagnosis of growth hormone deficiency in children [show details]
  … Growth hormone (GH) has been available for management of the short stature associated with GH deficiency (GHD)… insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP-3) levels, and GH stimulation tests. The determination of IGF-1 and IGFBP-3…

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• 牛乳摂取による成長ホルモンーインスリン様成長因子系を介し ...

牛乳摂取による成長ホルモンーインスリン様成長因子系を介した骨量増加作用ー小児における検討ー 2003年 著者：山中良孝 所属：岡山大学大学院医歯学総合研究科小児医科学

• インスリン様成長因子 I (IGF-I, 哺乳類) - Ultrabem - トップページ

成長ホルモン: human インスリン: human, 概要 IGF-I は主に肝臓で合成されるペプチドホルモンで，動物の成長を促進する作用がある。 > タンパク質不足により肝臓での合成と血中量が低下し，成長の遅延を招く（5）。 : とくに幼児でみ ...

• 血糖値を制御するホルモン インスリン: 構造、機能、糖尿病と ...

インスリンとは、主に膵臓にあるランゲルハンス島のベータ細胞で合成されるペプチドホルモンである。GLUT4というトランスポーターを介して、細胞内へのグルコースの取り込みを促進する。そのため、血糖値を下げる作用がある。

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「growth hormone-insulin-like growth factor I axis」

　　[★] 成長ホルモン-インスリン様成長因子I系

「ホルモン」

　　[★]

英

hormone

古典的な定義

• 特定の内分泌腺から分泌され、血行によって運ばれ、遠隔部の特定の標的器官に作用して特異的効果を現す物質(PT.403)

例外

• 腺構造を持たない組織から分泌されるホルモンがある

消化管ホルモン (PT.403)

視床下部ホルモン (PT.403)

甲状腺濾胞ホルモン？

カルシトニン？

ホルモンの一覧表

日本語	放出器官/細胞	作用器官/細胞	働き
メラトニン	松果体
成長ホルモン放出ホルモン	視床下部	下垂体前葉	GH放出
プロラクチン放出ホルモン	視床下部	下垂体前葉	PRL放出
副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン	視床下部	下垂体前葉	ATCH放出
ゴナドトロピン放出ホルモン	視床下部	下垂体前葉	FSH/LH放出
甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン	視床下部	下垂体前葉	TSH放出
ソマトスタチン	視床下部	下垂体前葉	GH放出抑制
ドーパミン	視床下部	下垂体前葉	PRL放出抑制
成長ホルモン	下垂体前葉	全身/肝細胞	タンパク質同化, 抗インスリン, 脂肪異化/IGF-I合成促進
プロラクチン	下垂体前葉	乳腺	乳汁分泌促進
副腎皮質刺激ホルモン	下垂体前葉	副腎皮質
卵胞刺激ホルモン	下垂体前葉	卵胞
黄体形成ホルモン	下垂体前葉	黄体
間細胞刺激ホルモン	下垂体前葉	精巣の間細胞
甲状腺刺激ホルモン	下垂体前葉	甲状腺
オキシトシン	下垂体後葉	子宮平滑筋/乳腺	子宮収縮/射乳促進
バソプレシン	下垂体後葉	腎臓の集合管	水の再吸
甲状腺ホルモン - トリヨードサイロニン	甲状腺		代謝亢進
甲状腺ホルモン - サイロキシン	甲状腺		代謝亢進
カルシトニン	甲状腺		Ca2+濃度低下
副甲状腺ホルモン	副甲状腺	骨/腎臓	破骨細胞活性化/腎細尿管Ca2+取り込み↑/腎ビタミンD活性化/血清Ca2+↑
心房性ナトリウム利尿ペプチド	心臓		Na利尿
脳ナトリウム利尿ペプチド	脳・心臓		Na利尿
Cタイプナトリウム利尿ペプチド			Na利尿
エンドセリン	血管		血管収縮
アンジオテンシンII	血管		血管収縮
ガストリン	胃	胃	胃酸分泌
セレクチン	十二指腸
インスリン様成長因子	肝臓
アンジオテンシノジェン	肝臓		昇圧
コルチゾール	副腎皮質
アルドステロン	副腎皮質
デヒドロイソアンドロステロン	副腎皮質
アドレナリン	副腎髄質		軽微な昇圧、血糖上昇
ノルアドレナリン	副腎髄質		昇圧(寄与は20%程度)、血糖上昇
インスリン	膵臓 - β細胞	全身	グルコース取り込み亢進
グルカゴン	膵臓 - α細胞	全身	糖新生
ソマトスタチン	膵臓 - δ細胞		ホルモン分泌抑制(インスリン、グルカゴン、ガストリン)
レニン	腎臓 - 傍糸球体細胞		昇圧(angiotensin Iを産生, 血管内皮のアンジオテンシン転換酵素によりangiotensin IIに転換)
エリスロポエチン	腎臓	造血器官	赤血球産生刺激
エストロゲン	卵巣
プロゲステロン	卵巣
インヒビン	卵巣
テストステロン	精巣
インヒビン	精巣
レプチン	脂肪
アディポネクチン	脂肪

「成長ホルモン」

　　[★]

英

growth hormone (Z), GH

同？

ソマトトロピン somatotropin、ソマトトロピックホルモン somatotropic hormone STH

関

成長ホルモン

関

ホルモン、下垂体成長ホルモン、組換え型成長ホルモン

基準値

• 血清：M:0.4±0.1 ng/ml, F:3.2±0.4 ng/ml　　→　性差(エストロゲンが分泌促進作用を持つため？生物学的意義は？)

分類

• 下垂体ホルモン

• 下垂体前葉ホルモン

性状

• ペプチド

産生組織

• 下垂体前葉

• 好酸性細胞

作用

SP.883

• 1.IGF分泌促進

• 肝臓を含む種々の組織でインスリン様成長因子 IGFの産生を亢進させる。

• インスリン様成長因子-I IGF-I：細胞増殖作用、蛋白同化作用、糖質同化作用、脂質同化作用
• インスリン様成長因子-II IGF-II：細胞増殖作用、蛋白同化作用、糖質同化作用、脂質同化作用

• 2. 成長促進作用

• 成長を促進：各組織における細胞分裂による増殖(細胞分裂、DNA,RNA,蛋白合成)と細胞の分化

• 3. 中間代謝に対する作用

• 3-1. タンパク同化作用

• GH存在下でアミノ酸が組織に取り込まれ蛋白合成のために用いられる。内臓臓器、骨格筋、皮膚、および結合組織などほとんど全ての組織がGHに反応して肥大。

• 3-2. 糖代謝

• (抗インスリン作用->血糖上昇)筋肉、脂肪へのグルコース取り込みを減少させ、肝臓からのグルコース放出を増加させる。膵臓に作用しインスリン分泌を促進する。　←　GHは何がしたいの？

• 3-3. 脂質代謝

• (中性脂肪分解作用->血中遊離脂肪酸増加)中性脂肪を分解し、末梢血でFFAを増加させ、グルコースの代わりにエネルギー源として利用される。(おそらくFFA増加により)ケトン体が増加する。

• 3-4. 電解質代謝

• (骨形成に向かう反応。リン酸濃度上昇、カルシウム濃度上昇)近位尿細管でのリン酸の再吸収促進、腸からのカルシウム促進。Na,K,Cl濃度増加、細胞外液増加

分泌の調整

分泌刺激	分泌促進	分泌抑制
神経刺激	睡眠(StageIII&IV)	REM睡眠
	ストレス	愛情剥脱
	α受容体刺激薬	α受容体拮抗薬
	β受容体拮抗薬	β受容体刺激薬
	ドパミン受容体作動薬
	アセチルコリン受容体作動薬	アセチルコリン受容体拮抗薬
代謝刺激	低血糖	高血糖
	絶食、神経性食思不振症
	脂肪酸の低下	脂肪酸の増加
	アミノ酸
	コントロール不良糖尿病	肥満
	尿毒症
	肝硬変
ホルモン	GHRH
	IGF-I低値	IGF-I高値
	エストロゲン	甲状腺機能低下症
	グルカゴン	グルココルチコイド高値
	ADH(AVP)

• 分泌促進：成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)、グレリン、基礎分泌レベルのコルチゾール、ドパミンアゴニスト(ブロモクリプチン)　　←　　GH産生には甲状腺ホルモンが必須
• 分泌抑制：過剰量のコルチゾール

分子機構

• 受容体はG蛋白共役型受容体(Gsαサブユニット)
• 細胞内シグナル伝達系は成長ホルモン、プロラクチン、サイトカインで似ており、JAK/STATを介する。

臨床関連

• 巨人症
• 先端巨大症
• 下垂体性糖尿症

• インスリン抵抗性

• 成長の遅れ：成長ホルモン分泌が低下している場合、3歳頃から身長の伸びが遅れる。

• 成長ホルモン分泌不全症
• 成長ホルモン欠乏症
• 成長ホルモン欠損症
• 成長ホルモン分泌低下症

国試

• 106G021、095B059

「インスリン」

　　[★]

英

insulin (Z)

同

immunoreactive insulin IRI　←　ELISAを利用して定量されるインスリン(臨床検査医学)

関

インスリン製剤、インスリン受容体

レギュラーインスリン、1型インスリン

分類

• ペプチド

産生組織

• 膵臓β細胞

プレプロインスリンの生合成＠粗面小胞体　→　プレプロインスリン　－(切断＠小胞体)→　プロインスリンはゴルジ体に輸送　－(切断＠ゴルジ体小胞体)→　インスリン

作用

• 全般的な傾向として、同化作用↑、異化作用↓(糖新生↓)

• グルコースの細胞内取り込み→血糖値↓

• インスリン受容体→ GLUTの細胞膜上への移動

• K⁺の細胞内取り込み↑

• 肝臓・筋肉でNa-Kポンプを活性化(PT. 482)。Na/H交換体、Na-K-2Cl共輸送体、Na/K-ATPaseを活性化。
• 高カリウム血症の治療にはインスリン＆グルコースの投与

• 肝細胞でグリコーゲン合成↑
• アミノ酸取り込み↑→タンパク質合成↑
• 脂肪合成↑
• 脂肪分解↓

分泌の調節

• インスリン分泌↑

• 血中グルコース濃度↑
• アミノ酸、消化管ホルモン
• アセチルコリン受容体(迷走神経)
• スルホニル尿素
• 血中K濃度↑

• 細胞外K濃度↑→膵臓β細胞脱分極→インスリン分泌↑

• インスリン分泌↓

• アドレナリン受容体(α₂受容体)(交感神経)
• 血中K濃度↓

• 細胞外K濃度↓→膵臓β細胞再分極→インスリン分泌↓

分泌機構

• 1. グルコース→解糖系→ATP↑→KATP閉鎖→脱分極→VDCC解放→[Ca2+]i↑→インスリン開口分泌*2a. ペプチドホルモン→Gsα活性化→AC↑→cAMP↑→PKA↑→インスリン開口分泌
• 2b. ノルアドレナリン→Giα活性化→AC↓→cAMP↓→PKA↓→インスリン分泌抑制
• 3. アセチルコリン→PLC活性化→
  

　　　→IP3↑→[Ca2+]i↑→インスリン開口分泌
　　　→DAG↑→PKC活性化→インスリン開口分泌

作用機序

• 受容体型チロシンキナーゼ

臨床関連

• 糖尿病

インスリン作用不足による代謝障害

血漿中：ブドウ糖↑、アミノ酸↑、遊離脂肪酸↑、ケトン体↑

• 高血圧とインスリン抵抗性の関連

→インスリン抵抗性

• 高インスリン血症

「成長」

　　[★]

英

growth、outgrowth、grow、outgrow、development

関

発育、伸長、増殖、伸びる、発達、生育

二次性徴

身長・体重、頭囲、胸囲

	身長(cm)		体重(kg)		頭囲(cm)	胸囲(cm)
生下時	50		3	(ｘ2)	33	32
3ヶ月	60		6
6ヶ月	70		8
1歳	75	(ｘ1.5)	9	(ｘ3)	45	45
2歳				(ｘ4)
3歳	94		14		49	50
4歳		(ｘ2)		(ｘ5)
5歳				(ｘ6)

ホルモン

• 乳児期：甲状腺ホルモン、インスリン
• 幼児期：成長ホルモン　　←　　成長ホルモン分泌が低下している場合、3歳頃から身長の伸びが遅れる
• 思春期：性ホルモン

検査値

• 抗体価

• 1歳でIgMは成人と同程度
• MAGE　→　IgM, IgA, IgG, IgEの順に成人値と同じレベルとなる。

「リン」

　　[★]

英

phosphorus P

関

serum phosphorus level

分子量

• 30.973762 u (wikipedia)
• 単体で化合物としてはP4、淡黄色を帯びた半透明の固体、所謂黄リンで毒性が高い。分子量124.08。

基準値

血清中のリンおよびリン化合物(リン酸イオンなどとして存在)を無機リン(P)として定量した値。

• (serum)phosphorus, inorganic 2.5–4.3 mg/dL(HIM.Appendix)
• 2.5-4.5 mg/dL (QB)

代謝

• リンは経口的に摂取され、小腸から吸収され、細胞内に取り込まれる。
• 骨形成とともに骨に取り込まれる。
• 腎より排泄される。

尿細管での分泌・再吸収

近位尿細管	70%
遠位尿細管	20%

排泄：10%

尿細管における再吸収の調節要素

• パラサイロイドホルモン PTH：排泄↑
• カルシトニン：吸収↑
• ビタミンD：吸収↑

臨床検査

無機リンとして定量される。

• 血清や尿(蓄尿)で定量される。

基準範囲

血清

• 基準範囲：2.5-4.5mg/dL

• 小児：4-7mg/dL
• 閉経後女性は一般集団より0.3mg/dL高値となる

尿

• 基準範囲：1g/日

測定値に影響を与える要因

• 食事。食前に測定するのが好ましい。

臨床関連

• 高リン酸血症 高リン血症
• 低リン酸血症 低リン血症 hypophosphatemia

参考

• 1. wikiepdia

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%B3