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甲状腺の恒常性制御の略図[1]

視床下部-下垂体-甲状腺軸（Hypothalamic–pituitary–thyroid axis、HPT軸）は、甲状腺の恒常性を維持するフィードバック制御機構であり、神経内分泌系の一部を成し、代謝の調節やストレスへの対応を担っている。その名の通り、視床下部、脳下垂体、甲状腺に依存している。

視床下部は、甲状腺ホルモン（トリヨードチロニン（T3）およびチロキシン（T4））の血中循環値が低い事を感知し、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（TRH）を放出して反応する。TRHは下垂体前葉を刺激し、甲状腺刺激ホルモン（TSH）を分泌する。TSHは、血液中の濃度が正常になるまで、甲状腺を刺激して甲状腺ホルモンを分泌させる。甲状腺ホルモンは、視床下部と下垂体前葉に対して負のフィードバック制御を行い、視床下部からのTRHの放出と下垂体前葉からのTSHの放出を制御している[2]。

HPA軸、HPG軸、HPT軸の3軸は、視床下部と下垂体が神経内分泌機能を制御する経路である。

生理学

甲状腺フィードバック制御の詳細かつ定量的な説明図[3]

甲状腺の恒常性は、ほぼ全ての高等脊椎動物に見られるマルチループのフィードバックシステムによって齎される。甲状腺のフィードバック制御が正しく機能する事は、成長、分化、生殖、知能に不可欠である。極少数の動物（メキシコサンショウウオやナマケモノ等）では、甲状腺のホメオスタシスが損なわれており、甲状腺ホルモン濃度が非常に低い値を示しており、これらの動物の代謝異常や個体発生異常の原因になっていると考えられている。

下垂体から分泌されるチロトロピン（TSH：Thyroid Stimulating Hormone）は、甲状腺を刺激してチロキシン（T4）やトリヨードチロニン（T3）を分泌させる。ここで、T3の大部分は、肝臓、脂肪組織、グリア細胞、骨格筋などの末梢器官で、循環しているT4からの脱ヨウ素化により生成される。脱ヨウ素化は、TSH、バソプレッシン、カテコールアミン等の多くのホルモンや神経信号によって制御されている。

末梢の甲状腺ホルモン（ヨードチロニン）は、何れも下垂体からのチロトロピン分泌を抑制する（ネガティブフィードバック）。その結果、全てのホルモンの濃度が平衡に達する。

TSHの分泌は、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（チロリベリン (Thyroliberin)、TRH）によっても制御されており、その分泌自体は、脳脊髄液中のT4およびT3によって抑制される（長周期フィードバック、Fekete–Lechanループ）[4]。その他のフィードバックループとしては、TSH分泌の超短周期フィードバック制御（Brokken-Wiersinga-Prummelループ）[5]や、血漿タンパク結合を制御する線形フィードバックループがある。

最近の研究では、ヒトにおいてTSHの分泌とデヨージナーゼ活性を結びつける追加のフィードフォワード（英語版）（予測制御）因子の存在が示唆された[6][7][8]。このTSH-T3シャントの存在は、甲状腺機能低下症患者のデヨージナーゼ活性が高い理由や、極一部の患者がT3による置換療法に恩恵を受けている理由を説明するものである[9]。

TSH放出の制御に、T3[10]、サイトカイン[11][12]、TSH受容体抗体[13]などの複数の求心性シグナルが収斂している事が、遊離T4濃度とTSHレベルの関係が、これまで提唱されてきた純粋な対数線形関係から逸脱している[14][15][16][17]事の理由であると考えられる[18]。

甲状腺フィードバック制御の機能状態

診断

標準的な手順では、以下のホルモンの血清中濃度を測定する。

  • TSH（チロトロピン、甲状腺刺激ホルモン）
  • 遊離T4
  • 遊離T3

場合によっては、以下の様な測定法や手順が必要になる事がある。

関連項目

脚注

  1. ^ 非甲状腺性全身疾患を有し、臨床的に甲状腺機能正常の患者における血清甲状腺ホルモン低値。甲状腺機能低下症ではない [19]。
  2. ^ Allostasis。恒常性（Homeostasis）の対語。ニーズを予測してそれを満たす為の準備を事前に行い、効率的に調節する事。

出典

  1. ^ References used in overview figure are found in image article in Commons: References.
  2. ^ “TSH and Thyrotropic Agonists: Key Actors in Thyroid Homeostasis”. Journal of Thyroid Research 2012: 1–29. (2012). doi:10.1155/2012/351864. PMC 3544290. PMID 23365787. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3544290/. 
  3. ^ References used in detailed figure are found in image article in Commons: References.
  4. ^ Lechan, Ronald M.; Fekete, C (2004). “Feedback regulation of thyrotropin-releasing hormone (TRH): mechanisms for the non-thyroidal illness syndrome”. Journal of Endocrinological Investigation 27 (6 Suppl): 105–19. PMID 15481810. 
  5. ^ “Ultra short-loop feedback control of thyrotropin secretion”. Thyroid 14 (10): 825–9. (2004). doi:10.1089/thy.2004.14.825. PMID 15588378. 
  6. ^ “Homeostatic equilibria between free thyroid hormones and pituitary thyrotropin are modulated by various influences including age, body mass index and treatment”. Clinical Endocrinology 81 (6): 907–15. (2014). doi:10.1111/cen.12527. PMID 24953754. 
  7. ^ Dietrich, JW; Midgley, JE; Larisch, R; Hoermann, R (December 2015). “Of rats and men: thyroid homeostasis in rodents and human beings.”. The Lancet Diabetes & Endocrinology 3 (12): 932–933. doi:10.1016/S2213-8587(15)00421-0. PMID 26590684. 
  8. ^ Hoermann, R; Midgley, JE; Larisch, R; Dietrich, JW (2015). “Homeostatic Control of the Thyroid-Pituitary Axis: Perspectives for Diagnosis and Treatment.”. Frontiers in Endocrinology 6: 177. doi:10.3389/fendo.2015.00177. PMC 4653296. PMID 26635726. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4653296/. 
  9. ^ “Integration of Peripheral and Glandular Regulation of Triiodothyronine Production by Thyrotropin in Untreated and Thyroxine-Treated Subjects”. Hormone and Metabolic Research 47 (9): 674–80. (2015). doi:10.1055/s-0034-1398616. PMID 25750078. https://zenodo.org/record/918309. 
  10. ^ Hoermann, R; Midgley, JEM; Dietrich, JW; Larisch, R (June 2017). “Dual control of pituitary thyroid stimulating hormone secretion by thyroxine and triiodothyronine in athyreotic patients.”. Therapeutic Advances in Endocrinology and Metabolism 8 (6): 83–95. doi:10.1177/2042018817716401. PMC 5524252. PMID 28794850. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5524252/. 
  11. ^ Fliers, E; Kalsbeek, A; Boelen, A (November 2014). “Beyond the fixed setpoint of the hypothalamus-pituitary-thyroid axis.”. European Journal of Endocrinology 171 (5): R197–208. doi:10.1530/EJE-14-0285. PMID 25005935. https://pure.knaw.nl/ws/files/1060474/Fliers2014EurJEndocrinol.pdf. 
  12. ^ a b Chatzitomaris, Apostolos; Hoermann, Rudolf; Midgley, John E.; Hering, Steffen; Urban, Aline; Dietrich, Barbara; Abood, Assjana; Klein, Harald H. et al. (20 July 2017). “Thyroid Allostasis–Adaptive Responses of Thyrotropic Feedback Control to Conditions of Strain, Stress, and Developmental Programming”. Frontiers in Endocrinology 8: 163. doi:10.3389/fendo.2017.00163. PMC 5517413. PMID 28775711. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5517413/. 
  13. ^ “Thyrotropin receptor autoantibodies are associated with continued thyrotropin suppression in treated euthyroid Graves' disease patients”. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 88 (9): 4135–4138. (2003). doi:10.1210/jc.2003-030430. PMID 12970276. 
  14. ^ “Complex relationship between free thyroxine and TSH in the regulation of thyroid function”. European Journal of Endocrinology 162 (6): 1123–9. (2010). doi:10.1530/EJE-10-0106. PMID 20299491. 
  15. ^ “The relationship between serum TSH and free T4 in older people”. Journal of Clinical Pathology 65 (5): 463–5. (2012). doi:10.1136/jclinpath-2011-200433. PMID 22287691. 
  16. ^ “Is pituitary TSH an adequate measure of thyroid hormone-controlled homoeostasis during thyroxine treatment?”. European Journal of Endocrinology 168 (2): 271–80. (2012). doi:10.1530/EJE-12-0819. PMID 23184912. 
  17. ^ “Physiological states and functional relation between thyrotropin and free thyroxine in thyroid health and disease: In vivo and in silico data suggest a hierarchical model”. Journal of Clinical Pathology 66 (4): 335–42. (2013). doi:10.1136/jclinpath-2012-201213. PMID 23423518. 
  18. ^ “Regulation of the pituitary-thyroid axis in man: Relationship of TSH concentration to concentration of free and total thyroxine in plasma”. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 27 (2): 251–5. (1967). doi:10.1210/jcem-27-2-251. PMID 4163614. 
  19. ^ “甲状腺機能正常症候群（euthyroid sick syndrome） - 10. 内分泌疾患と代謝性疾患”. MSDマニュアル プロフェッショナル版. 2021年9月22日閲覧。
  20. ^ “Nonthyroidal illness syndrome: Is it far away from Crohn's disease?”. Journal of Clinical Gastroenterology 47 (2): 153–9. (2013). doi:10.1097/MCG.0b013e318254ea8a. PMID 22874844. 
  21. ^ a b Dietrich, J. W. (2002). Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Berlin, Germany: Logos-Verlag Berlin. ISBN 978-3-89722-850-4. OCLC 50451543. OL 24586469M. 3897228505 
  22. ^ “The use of thyroid function tests in the diagnosis of hypopituitarism: Definition and evaluation of the TSH Index”. Clinical Endocrinology 71 (4): 529–34. (2009). doi:10.1111/j.1365-2265.2009.03534.x. PMID 19226261. 

関連文献

  • Dietrich J W, Tesche A, Pickardt C R, Mitzdorf U (2004). “Thyrotropic Feedback Control: Evidence for an Additional Ultrashort Feedback Loop from Fractal Analysis”. Cybernetics and Systems 35 (4): 315–331. doi:10.1080/01969720490443354. 
  • Gauna C, van den Berghe G H, van der Lely A J (2005). “Pituitary Function During Severe and Life-threatening Illnesses”. Pituitary 8 (3–4): 213–217. doi:10.1007/s11102-006-6043-3. PMID 16508715. 
  • Dietrich, Johannes W.; Midgley, John E. M.; Hoermann, Rudolf (2018). Homeostasis and allostasis of thyroid function. Lausanne: Frontiers Media SA. ISBN 9782889455706 
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