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▎オキシトシンの構造
出典: PubChem |
シーケンス: CYIQNCPLG 分子式: C 43H 66N 12O 12S2 分子量: 1007.2 g/mol CAS 番号: 50-56-6 PubChem CID: 439302 同義語: エンドピツイトリナ |
▎オキシトシンの研究
オキシトシンの研究背景は何ですか?
生殖関連現象の初期の観察:
古代の昔から、人々は女性の子宮が出産中に定期的に収縮すること、そしてこの収縮が胎児の出産に重要であることに気づいていました。しかし、当時、どのような物質がこの収縮を媒介するのかは不明でした。医学の発展に伴い、人々は出産と生殖に関連する生理学的メカニズムを徐々に探求し始め、後のオキシトシン発見の基礎を築きました。
動物実験と予備的発見:
1906年、イギリスの生理学者ヘンリー・ハレット・デールは、動物の生殖生理学を研究していた際、下垂体抽出物が子宮平滑筋の収縮を引き起こす可能性があることを発見しました。この発見により、下垂体と生殖生理の関係についての詳細な研究が始まりました。その後、科学者たちは多数の実験を経て、子宮の収縮と乳腺からの乳の排出を促進する効果のある特定の物質が脳下垂体に存在することをさらに突き止めました。
分離と命名:
1953 年、ヴァンサン・デュ・ヴィニョーは牛の下垂体後葉からオキシトシンを単離し、9 個のアミノ酸から構成されるポリペプチドであるその化学構造を決定することに成功しました。彼は、生化学の分野における顕著な貢献、特にペプチドホルモンの研究における業績が評価され、1955 年にノーベル化学賞を受賞しました。それ以来、オキシトシンは明確な化学物質として認識され、その供給源も下垂体後葉であることが明確に特定されました。
遺伝子レベルでの研究:
分子生物学技術の発展に伴い、科学者たちはオキシトシンの供給メカニズムをさらに詳しく研究しています。オキシトシンは、視床下部の室傍核と視索上核のニューロンによって合成されることが判明しました。これらのニューロンは、遺伝子の転写と翻訳のプロセスを通じてオキシトシン前駆体を合成し、その後一連の処理と修飾を経て、最終的に生理活性オキシトシンが形成されます。合成後、オキシトシンはニューロンの軸索に沿って神経下垂体（下垂体後葉）に輸送され、貯蔵されます。体が必要とする場合、血流中に放出されて生理学的効果を発揮します。
オキシトシンの作用機序は何ですか？
1. 出産と子宮収縮の作用機序
受容体の調節:
オキシトシン受容体 (OTR) は、G タンパク質共役受容体のロドプシン型 (クラス 1) スーパーファミリーに属します[1] 。妊娠および出産中、受容体の発現、脱感作、および局所的なオキシトシン濃度の変化により、その機能が調節されます。たとえば、出産中、内因性オキシトシンレベルの増加によりオキシトシン受容体の発現が増加し、それによってオキシトシンに対する子宮筋層の感受性が高まります。
カルシウムイオンの調節：
受容体の活性化後、主に細胞内カルシウムイオン (Ca²⁺) 濃度の増加により、子宮収縮を刺激する一連のシグナルイベントが引き起こされます[1] 。これには、イノシトール-トリス-リン酸媒介カルシウム貯蔵放出、貯蔵作動性Ca²⁺流入、および電位作動性Ca²⁺流入が含まれる。カルシウムイオンのこれらの変化は子宮筋層細胞の収縮を引き起こし、胎児の出産を促進します。
2. 社会行動への作用メカニズム
神経調節:
オキシトシンは主に視床下部で生成され、親の行動、社会的関係の形成、ストレスに応じた経験の管理など、哺乳類の社会的行動において重要な役割を果たしています[2] 。ストレス因子に反応し、免疫機能や心血管機能への影響など、中枢神経系と自律神経系の調節に役割を果たします。現在、オキシトシンは脳内の神経回路を調節することによって社会的行動に影響を与える可能性があると考えられています。たとえば、社会的関係を形成する過程で、オキシトシンは脳の特定領域のニューロンの活動を促進し、他者に対する信頼と親近感を高める可能性があります。
3. 鎮痛作用のメカニズム
生理学的プロセスの調節:
オキシトシンは、他の悪影響を与えることなく緊張や痛みを和らげることができます[3] 。現在の研究では、オキシトシンが神経系の痛みの伝導経路を調節することによって鎮痛効果を発揮する可能性があることが示されています。たとえば、痛みの信号の伝達を阻害したり、痛みの知覚や感情的反応に関連する脳内の領域の活動を調節したりする可能性があります。
4. 片頭痛の作用機序
受容体の発現と機能:
片頭痛の研究では、オキシトシン受容体 (OTR) がラットの三叉神経血管系に広く発現していることが判明しました [4] 。特に三叉神経節では、OTR は主に Aδ 感覚ニューロンおよび線維で発現され、C 線維感覚ニューロンの少数の OTR はカルシトニン遺伝子関連ペプチド (CGRP) と共局在します。 OTR は三叉神経の尾核でも発現します。しかし、オキシトシンは、硬膜内の単離された三叉神経節または三叉神経節求心性線維からのカリウムイオン誘発性の CGRP 放出には影響を与えません。
血管作用:
末梢頭動脈は、インビトロでオキシトシンに反応して収縮しますが、この反応は OTR アンタゴニスト L368899 によってブロックされます。さらに、三叉神経節の衛星グリア細胞ではオキシトシン免疫反応性が見られましたが、三叉神経節ではオキシトシン mRNA は検出されませんでした。したがって、循環オキシトシンは三叉神経節の OTR に作用することによって痛みの伝達に影響を与える可能性が最も高く、これは片頭痛におけるホルモンの影響を説明するのに役立ち、治療の新たな標的となる可能性があります[4].
出典:PubMed [3]
オキシトシンの用途は何ですか?
1. 産科分野での応用
出産の促進:
産科では、オキシトシンは子宮の収縮を強化し、出産を促進するために使用できます。子宮アトニーのある一部の妊婦にとって、外因性オキシトシンは経膣分娩の成功に役立ちます。たとえば、母親が子癇前症、妊娠代謝異常、早期破水、子宮が活動していないときに陣痛を刺激する必要がある、妊娠第 2 期に避けられない流産や不完全流産があるなど、特定の症状を持つ一部の妊婦に対して、オキシトシンの出生前使用が米国食品医薬品局 (FDA) によって承認されています[5]。.
2. 慢性疼痛の治療
慢性的な神経因性疼痛、骨盤痛、筋骨格系疼痛のある成人の場合、オキシトシンの鼻腔内投与は痛みと機能の改善に一定の効果がある可能性があります。プラセボ対照の三重盲検連続被験者内クロスオーバー試験では、患者は3種類の異なる用量のオキシトシン点鼻スプレー（24IU、48IU、プラセボ）を1日2回、2週間自己投与した。一次アウトカムには痛みと痛みに関連した干渉が含まれ、二次アウトカムには感情機能、睡眠障害、全体的な変化の印象が含まれました。治療意図分析では、治療後に痛みと身体機能が改善するかどうかを評価します[6].
3. 高齢者のサルコペニア肥満に対する効果
高齢者では、オキシトシンがサルコペニア性肥満の治療効果がある可能性があります。 21人の高齢者（67.5±5.4歳）、肥満（30～43kg/m²）、座りっぱなし（激しい運動は週2回未満）、ゆっくりとした歩行（サルコペニアの代用マーカーとして1m/秒未満）を対象に実施された二重盲検プラセボ対照ランダム化比較試験では、オキシトシンの鼻腔内投与が効果を発揮することが示された。 （24IU、1日4回、8週間）は、重篤な有害事象もなく良好に耐えられました。オキシトシンは全身の除脂肪体重を 2.25kg 大幅に増加させ、プラセボと比較して有意な差を示し (P <.01)、脂肪量を減少させる傾向がありました。また、血漿低密度リポタンパク質コレステロールも-19.3mg/dL (P = 0.023) 大幅に減少しました。しかし、BMI、食欲スコア、血糖、血漿高密度リポタンパク質、トリグリセリド、うつ症状には大きな変化はありませんでした [7]。.
4. 片頭痛への効果
最近の臨床研究では、オキシトシンが片頭痛や頭痛を抑制する効果があることが判明しました。研究により、オキシトシン受容体 (OTR) がラットの三叉神経血管系で広く発現していることが示されています。三叉神経節 (TG) では、特にほとんどの A デルタ感覚ニューロンおよび線維で OTR の発現が見られました。 OTR は、TG 求心性線維の中心標的である三叉神経の尾核でも発現します。 TG の少数の C 線維感覚ニューロンは OTR を発現し、神経ペプチドであるカルシトニン遺伝子関連ペプチド (CGRP) と共局在します。しかし、オキシトシンは、硬膜内の単離された TG または TG 求心性線維からのカリウムイオン誘発性の CGRP 放出には影響を与えません。インビトロでは、別の末梢 TG ターゲットである頭蓋動脈はオキシトシンに反応して収縮しますが、この反応は OTR アンタゴニスト L368899 によってブロックされます。 TG サテライト グリア細胞ではオキシトシン免疫反応性が見られましたが、TG ではオキシトシン mRNA は検出されませんでした。したがって、循環オキシトシンは TG の OTR に作用する可能性が最も高く、それによって痛みの伝達に影響を及ぼします [4].
5. 胃腸の運動性と分泌活動への影響
オキシトシン (OT) は、胃腸の運動性と分泌活動の調節において複数の潜在的な効果を示します。研究では、OT が、胃腸通過の遅延や電場刺激に対する隔離された結腸部分の反応の低下など、抗腫瘍薬ビンクリスチン (VCR) によって引き起こされる胃腸運動障害を改善できることが示されています。外因性 OT 前治療は、VCR による胃腸運動の阻害と筋層ニューロンへの損傷を大幅に改善することができます。さらに、OT は胃排出と胃腸の運動性を調節することもできます。視床下部-迷走神経のオキシトシン作動性神経回路を活性化することにより、ストレスによる胃内容排出の遅れや運動性の問題を防ぎ、胃の緊張と運動性を高めることができます[8] 。腸の蠕動の観点から見ると、OT/OTR 信号は腸の蠕動を制御する効果があります。 OTR ノックアウト (OTRKO) マウスの消化管通過時間は野生型マウスよりも速く、OT は in vitro で生成される腸神経系 (ENS) 依存性の結腸移動運動複合体を阻害することができます[9] 。胃腸の分泌活動の観点からは、OT は腸の粘膜透過性と細胞増殖を調節し、腸粘膜の維持に役割を果たし、大腸炎に対する保護効果があります[9] 。これらの研究結果は、OT/OTRシグナルが、消化管の運動性、分泌活動、粘膜保護など、消化管のさまざまな機能に重要な役割を果たしていることを示しています。
結論として、オキシトシンは生殖器系における子宮平滑筋の収縮と乳腺からの乳汁の分泌を促進し、同時に神経系における社会的行動、感情、ストレス反応を調節します。さらに、オキシトシンは胃腸の運動と分泌活動を調節し、化学療法薬によって引き起こされる胃腸の運動障害を改善し、胃内容排出を促進し、胃酸分泌を抑制し、胃潰瘍や大腸炎の予防効果もあります。その多機能性により、生殖、代謝において重要な用途が得られます。
著者について
上記の資料はすべて Cocer Peptides によって調査、編集、編集されたものです。
科学雑誌の著者
Yang L は華中科技大学に所属する研究者です。彼の研究は、神経科学と神経学、薬理学と薬学、研究と実験医学、腫瘍学、生化学と分子生物学を含むいくつかの主要分野に及びます。彼は学術および研究活動を通じてこれらの分野に多大な貢献をしてきました。 Yang L は引用文献 [3] に記載されています。
