Gonadotropin uvolňující hormon - Gonadotropin-releasing hormone

Tento článek pojednává o GnRH jako hormonu. Pro jeho použití jako léku viz Gonadorelin.
GNRH1
GNRH1 structure.png
Identifikátory
AliasyGNRH1, GNRH, GRH, HH12, LHRH, LNRH, hormon uvolňující gonadotropin 1, hormon uvolňující gonadotropin
Externí IDOMIM: 152760 MGI: 95789 HomoloGene: 641 Genové karty: GNRH1
Umístění genu (člověk)
Chromozom 8 (lidský)
Chr.Chromozom 8 (lidský)[1]
Chromozom 8 (lidský)
Genomic location for GNRH1
Genomic location for GNRH1
Kapela8p21.2Start25,419,258 bp[1]
Konec25,424,654 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE GNRH1 207987 s at fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

2796

14714

Ensembl

ENSG00000147437

ENSMUSG00000015812

UniProt

P01148

P13562

RefSeq (mRNA)

NM_001083111
NM_000825

NM_008145

RefSeq (protein)

NP_000816
NP_001076580

NP_032171

Místo (UCSC)Chr 8: 25,42 - 25,42 MbChr 14: 67,75 - 67,75 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Gonadotropin uvolňující hormon (GnRH) je uvolňující hormon odpovědný za vydání folikuly stimulující hormon (FSH) a luteinizační hormon (LH) z přední hypofýza. GnRH je obratník peptidový hormon syntetizovány a uvolněny z GnRH neurony v rámci hypotalamus. Peptid patří rodina hormonů uvolňujících gonadotropiny. Představuje počáteční krok v osa hypotalamus – hypofýza – gonadální.

Struktura

Identita[5] GnRH byla objasněna v roce 1977 Laureáti Nobelovy ceny Roger Guillemin a Andrew V. Schally:[6]

pyroGlu -His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2

Jak je standardní pro peptid reprezentace, sekvence je dána od amino konce ke karboxylovému konci; standardem je také vynechání označení chirality, za předpokladu, že všechny aminokyseliny jsou ve své L-formě. Zkratky jsou standardní zkratky pro odpovídající proteinogenní aminokyseliny, až na pyroGlu, který odkazuje na kyselina pyroglutamová, derivát kyseliny glutamové. The NH2 na karboxylovém konci znamená, že spíše než končí jako volný karboxylát, končí jako a karboxamid.

Syntéza

The gen, GNRH1, pro GnRH prekurzor je umístěn na chromozom 8. U savců je lineární dekapeptidový konečný produkt syntetizován z 89-aminokyselina preprohormon v preoptickém předním hypotalamu. Je terčem různých regulační mechanismy osy hypotalamus – hypofýza – gonády, jako je inhibice zvýšenou estrogen hladiny v těle.

Funkce

GnRH je vylučován v hypofyzický portál krevního oběhu na střední eminence.[7] Portální krev nese GnRH do hypofýza, který obsahuje gonadotrop buňky, kde GnRH aktivuje své vlastní receptor, receptor hormonu uvolňujícího gonadotropin (GnRHR), sedm-transmembránový receptor spojený s G-proteinem, který stimuluje beta izoformu Fosfoinositid fosfolipáza C., který pokračuje v mobilizaci vápník a protein kináza C.. To má za následek aktivaci proteinů zapojených do syntézy a sekrece gonadotropinů LH a FSH. GnRH je degradován proteolýza během několika minut.

Aktivita GnRH je během dětství, a je aktivován v puberta nebo dospívání. Během reprodukčních let je pulzní aktivita rozhodující pro úspěšnou reprodukční funkci řízenou zpětnovazebními smyčkami. Jakmile však dojde k těhotenství, aktivita GnRH není nutná. Pulzní aktivita může být narušena onemocněním hypotalamus-hypofýza, buď dysfunkcí (tj. potlačení hypotalamu ) nebo organické léze (trauma, nádor). Zvýšené prolaktin hladiny snižují aktivitu GnRH. V porovnání, hyperinzulinémie zvyšuje pulzní aktivitu vedoucí k neuspořádané aktivitě LH a FSH, jak je vidět na syndrom polycystických vaječníků (PCOS). Tvorba GnRH vrozeně chybí Kallmannův syndrom.

Kontrola FSH a LH

V hypofýze stimuluje GnRH syntézu a sekreci folikuly stimulující hormon (FSH) a luteinizační hormon (LH).[8] Tyto procesy jsou řízeny velikostí a frekvencí pulzů GnRH a také zpětnou vazbou od androgeny a estrogeny. Pro uvolnění FSH jsou vyžadovány nízkofrekvenční pulzy GnRH, zatímco vysokofrekvenční pulzy GnRH stimulují pulzy LH způsobem jedna ku jedné.[9]

Mezi ženami a muži jsou rozdíly v sekreci GnRH. U mužů je GnRH vylučován pulzy s konstantní frekvencí; u žen se však frekvence pulzů během menstruačního cyklu mění a těsně před ovulací dochází k velkému nárůstu GnRH.[10]

Sekrece GnRH je pulzující u všech obratlovců,[11] a je nezbytný pro správnou reprodukční funkci. Jediný hormon, GnRH1, tedy řídí složitý proces folikulární růst, ovulace, a corpus luteum údržba u ženy a spermatogeneze u muže.

Neurohormon

GnRH je považován za neurohormon, a hormon vyrobeno v konkrétním nervová buňka a propuštěn na jeho neurální terminál. Klíčovou oblastí pro produkci GnRH je preoptická oblast hypotalamu, který obsahuje většinu neuronů vylučujících GnRH. GnRH neurony pocházejí z nosu a migrují do mozku, kde jsou rozptýleny po mediálním septa a hypotalamu a spojeny velmi dlouhými> 1 milimetry dlouhými dendrity. Tyto balíčky dohromady, aby přijímaly sdílené synaptický input, proces, který jim umožňuje synchronizovat jejich vydání GnRH.[7]

The GnRH neurony jsou regulovány mnoha různými aferentními neurony pomocí několika různých vysílačů (včetně norepinefrin, GABA, glutamát ). Například, dopamin zdá se, že stimuluje uvolňování LH (prostřednictvím GnRH) u žen užívajících estrogen-progesteron; dopamin může inhibovat uvolňování LH u žen s ovariektomií.[8] Kisspeptin se zdá být důležitým regulátorem uvolňování GnRH.[12] Uvolňování GnRH lze také regulovat pomocí estrogen. Bylo hlášeno, že existují neurony produkující kisspeptin to také vyjadřuje estrogenový receptor alfa.[13]

Jiné orgány

GnRH se nachází v orgánech mimo hypotalamus a hypofýzu a jeho role v jiných životních procesech je špatně pochopena. Je například pravděpodobné, že v GnRH1 bude existovat role placenta a v pohlavní žlázy. Receptory GnRH a GnRH se také nacházejí v rakovině prsu, vaječníků, prostaty a endometria.[14]

Účinky chování

Produkce / uvolňování GnRH je spíše než obráceně jedním z mála potvrzených příkladů chování ovlivňujícího hormony.[Citace je zapotřebí ] Cichlida ryby, které se stanou sociálně dominantní, zase zažívají vyšší regulaci sekrece GnRH, zatímco ryby cichlíd, které jsou sociálně podřízené, mají regulaci sekrece GnRH nižší.[15] Kromě sekrece ovlivňuje velikost i sociální prostředí a jejich chování GnRH neurony. Konkrétně muži, kteří jsou více teritoriální, mají větší GnRH neurony než muži, kteří jsou méně teritoriální. Rozdíly jsou také patrné u žen, přičemž napjaté ženy mají menší GnRH neurony než buď plodit, nebo ovládat ženy.[16] Tyto příklady naznačují, že GnRH je sociálně regulovaný hormon.

Lékařské použití

Hlavní články: Gonadorelin a Agonista hormonu uvolňujícího gonadotropiny

Přírodní GnRH byl dříve předepsán jako gonadorelin hydrochlorid (Factrel)[17] a tetrahydrát diacetátu gonadorelinu (cystorelin)[18] pro použití při léčbě lidských chorob. Úpravy dekapeptid struktura GnRH ke zvýšení poločasu vedla k GnRH1 analog léky, které buď stimulují (Agonisté GnRH1 ) nebo potlačit (Antagonisté GnRH ) gonadotropiny. Tyto syntetické analogy v klinické praxi nahradily přirozený hormon.

Je to analogické leuprorelin se používá k kontinuální infuzi, k léčbě rakovina prsu, endometrióza, rakovina prostaty a následný výzkum v 80. letech prováděný výzkumníky, včetně Dr. Florence Comite Yale University, to bylo používáno k léčbě předčasná puberta.[19][20]

Je k dispozici Cochrane Review, který zkoumá, zda analogy GnRH podávané před chemoterapií nebo spolu s ní mohou zabránit poškození vaječníků žen způsobené chemoterapií.[21] Agonisté GnRH se zdají být účinní při ochraně vaječníků během chemoterapie, pokud jde o zotavení nebo udržení menstruace, předčasné selhání vaječníků a ovulaci.

Sexuální chování zvířat

Aktivita GnRH ovlivňuje různé sexuální chování. Zvýšené hladiny GnRH usnadňují sexuální projevy a chování u žen. Injekce GnRH zvyšují obtěžování kopulace (typ zobrazení námluv) v bílo-korunovaný vrabci.[22] v savci Injekce GnRH usnadňují sexuální chování chování ženského displeje, jak je znázorněno na pižmový rejsek (Suncus murinus ) snížená latence při zobrazování zadních dárků a vrtění ocasu směrem k mužům.[23]

Nadmořská výška GnRH zvyšuje muže testosteron kapacita nad přirozenou hladinu testosteronu u muže. Injekce GnRH u samců ptáků bezprostředně po agresivním teritoriálním setkání vedou k vyšším hladinám testosteronu, než jaké jsou přirozeně pozorovány během agresivního teritoriálního setkání.[24]

Narušený systém GnRH má nepříznivé účinky na reprodukční fyziologie a mateřský chování. Ve srovnání se samicemi myší s normálním systémem GnRH, samice myší s 30% poklesem GnRH neurony jsou špatní pečovatelé svým potomkům. U těchto myší je pravděpodobnější, že ponechají svá štěňata spíše rozptýlená, než aby byla seskupena dohromady, a získání jejich štěňat bude trvat podstatně déle.[25]

Veterinární použití

Hlavní článek: Gonadorelin

Přírodní hormon se také používá ve veterinární medicíně jako léčba skotu s cystickou chorobou onemocnění vaječníků. Syntetický analog deslorelin se používá ve veterinární reprodukční kontrole prostřednictvím implantátu s prodlouženým uvolňováním.

Ostatní jména

Stejně jako u mnoha hormonů byl GnRH v lékařské literatuře v průběhu desetiletí od prvního odvození jeho existence nazýván různými jmény. Jsou to následující:

  • Faktor uvolňující gonadotropin (GnRF, GRF); Gonadotropin uvolňující hormon (GnRH, GRH)
  • Faktor uvolňující hormon folikuly (FRF, FSH-RF); Hormon uvolňující hormon folikuly (FRH, FSH-RH)
  • Faktor uvolňující luteinizační hormon (LRF, LHRF); Luteinizační hormon uvolňující hormon (LRH, LHRH)
  • Hormon stimulující folikuly a faktor uvolňující luteinizační hormon (FSH / LH-RF); Hormon stimulující folikuly a hormon uvolňující luteinizační hormon (FSH / LH-RH)
  • Luteinizační hormon a folikuly stimulující hormon uvolňující faktor (LH / FSH-RF); Luteinizační hormon a hormon uvolňující hormon folikuly (LH / FSH-RH)
  • Gonadorelin (HOSPODA pro lékovou formu)
  • Gonadoliberin

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000147437 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000015812 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Kochman K (2012). „Vývoj struktury hormonu uvolňujícího gonadotropiny (GnRH) a jeho receptoru“. Journal of Animal and Feed Sciences. 21 (1): 6. doi:10.22358 / jafs / 66031/2012.
  6. ^ „Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu 1977“. www.nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Citováno 24. června 2016.
  7. ^ A b Campbell RE, Gaidamaka G, Han SK, Herbison AE (červen 2009). „Dendro-dendritické seskupování a sdílené synapsie mezi neurony hormonu uvolňujícími gonadotropin“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 106 (26): 10835–40. doi:10.1073 / pnas.0903463106. PMC  2705602. PMID  19541658.
  8. ^ A b Brown RM (1994). Úvod do neuroendokrinologie. Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-42665-7.
  9. ^ Jayes FC, Britt JH, Esbenshade KL (duben 1997). "Role frekvence pulzu hormonu uvolňujícího gonadotropiny v diferenciální regulaci gonadotropinů v pozlacení" (PDF). Biologie reprodukce. 56 (4): 1012–9. doi:10.1095 / biolreprod56.4.1012. PMID  9096885. Archivovány od originál (PDF) dne 2015-09-23.
  10. ^ Ehlers K, Halvorson L (2013). „Hormon uvolňující gonadotropin (GnRH) a receptor GnRH (GnRHR)“. Globální knihovna ženského lékařství. doi:10.3843 / GLOWM.10285. Citováno 5. listopadu 2014.
  11. ^ Tsutsumi R, Webster NJ (17. července 2009). „Pulzativita GnRH, reakce hypofýzy a reprodukční dysfunkce“. Endokrinní deník. 56 (6): 729–37. doi:10.1507 / endocrj.K09E-185. PMC  4307809. PMID  19609045.
  12. ^ Dungan HM, Clifton DK, Steiner RA (březen 2006). „Minireview: neurony kisspeptinu jako centrální procesory při regulaci sekrece hormonu uvolňujícího gonadotropin“. Endokrinologie. 147 (3): 1154–8. doi:10.1210 / cs.2005-1282. PMID  16373418.
  13. ^ Franceschini I, Lomet D, Cateau M, Delsol G, Tillet Y, Caraty A (červenec 2006). "Kisspeptin imunoreaktivní buňky ovčí preoptické oblasti a obloukovité jádro společně exprimují estrogenový receptor alfa". Neurovědy Dopisy. 401 (3): 225–30. doi:10.1016 / j.neulet.2006.03.039. PMID  16621281. S2CID  37619383.
  14. ^ Schally AV (1999). "Analogy hormonů uvolňujících luteinizační hormon: jejich dopad na kontrolu tumorigeneze". Peptidy. 20 (10): 1247–62. doi:10.1016 / S0196-9781 (99) 00130-8. PMID  10573298. S2CID  37855824.
  15. ^ Chee SS, Espinoza WA, Iwaniuk AN, Pakan JM, Gutiérrez-Ibáñez C, Wylie DR, Hurd PL (leden 2013). "Sociální status, stav rozmnožování a velikost soma GnRH u usvědčených cichlíd (Cryptoheros nigrofasciatus)". Behaviorální výzkum mozku. 237: 318–24. doi:10.1016 / j.bbr.2012.09.023. PMID  23000535. S2CID  9918871.
  16. ^ White SA, Nguyen T, Fernald RD (září 2002). „Sociální regulace hormonu uvolňujícího gonadotropin“ (PDF). The Journal of Experimental Biology. 205 (Pt 17): 2567–81. PMID  12151363.
  17. ^ Drugs.com Factrel: Informace o drogách pro spotřebitele
  18. ^ Drugs.com Cystorelin: FDA Professional Drug Information
  19. ^ Comite F, Cutler GB, Rivier J, Vale WW, Loriaux DL, Crowley WF (prosinec 1981). „Krátkodobá léčba idiopatické předčasné puberty dlouhodobě působícím analogem hormonu uvolňujícího luteinizační hormon. Předběžná zpráva“. The New England Journal of Medicine. 305 (26): 1546–50. doi:10.1056 / NEJM198112243052602. PMID  6458765.
  20. ^ Sonis WA, Comite F, Pescovitz OH, Hench K, Rahn CW, Cutler GB, Loriaux DL, Klein RP (září 1986). "Biobehhaviorální aspekty předčasné puberty". Journal of the American Academy of Child Psychiatry. 25 (5): 674–9. doi:10.1016 / S0002-7138 (09) 60293-4. PMID  3760417.
  21. ^ Chen H, Xiao L, Li J, Cui L, Huang W (březen 2019). „Adjuvantní analoga hormonu uvolňujícího gonadotropin pro prevenci předčasného selhání vaječníků u žen v premenopauze vyvolaných chemoterapií“. Cochrane Database of Systematic Reviews. 3: CD008018. doi:10.1002 / 14651858.cd008018.pub3. PMC  6397718. PMID  30827035.
  22. ^ Maney DL, Richardson RD, Wingfield JC (srpen 1997). „Centrální podávání kuřecího gonadotropinu uvolňujícího hormonu-II zvyšuje chování při námluvách u samice vrabce“. Hormony a chování. 32 (1): 11–8. doi:10.1006 / hbeh.1997.1399. PMID  9344687. S2CID  31523984.
  23. ^ Schiml PA, Rissman EF (květen 2000). "Účinky hormonů uvolňujících gonadotropin, hormonu uvolňujících kortikotropin a vazopresinu na sexuální chování žen". Hormony a chování. 37 (3): 212–20. doi:10,1006 / hbeh.2000.1575. PMID  10868484. S2CID  133262.
  24. ^ DeVries MS, Winters CP, Jawor JM (červen 2012). „Zvýšení testosteronu a reakce na výzvu hormonu uvolňujícího gonadotropiny u mužských severních kardinálů (Cardinalis cardinalis) po agresivním chování“. Hormony a chování. 62 (1): 99–105. doi:10.1016 / j.yhbeh.2012.05.008. PMID  22613708. S2CID  5551538.
  25. ^ Brooks LR, Le CD, Chung WC, Tsai PS (2012). „Mateřské chování u transgenních myší se sníženou funkcí receptoru růstového faktoru fibroblastů v neuronech hormonu uvolňujícího gonadotropin“. Behaviorální a mozkové funkce. 8: 47. doi:10.1186/1744-9081-8-47. PMC  3503805. PMID  22950531.

Další čtení

externí odkazy