神経解剖学 · 14
視床下部下垂体系
Hypothalamo-hypophyseal system
🧠 視床下部の神経分泌 neurocrine secretion 神経分泌(neurocrine secretion) neurocrine secretion(神経分泌) は「太い神経細胞(大細胞性)と細い神経細胞(小細胞性)」で出口が完全に分かれる。 大細胞性ニューロンmagnocellular neurons 大細胞性ニューロン(magnocellular neurons)magnocellular neurons(大細胞性ニューロン) (視索上核supraoptic nucleus視索上核(supraoptic nucleus)supraoptic nucleus(視索上核)・室傍核paraventricular nucleus室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核))はホルモンを軸索輸送 axonal transport 軸索輸送(axonal transport) axonal transport(軸索輸送) でそのまま神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) まで運び、血中へ直接分泌する(=神経が直接届ける)。小細胞性ニューロンparvocellular neurons 小細胞性ニューロン(parvocellular neurons)parvocellular neurons(小細胞性ニューロン) は放出・抑制ホルモンを下垂体門脈 portal vessels 下垂体門脈(portal vessels) portal vessels(下垂体門脈) 血へ分泌し、腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) の細胞にホルモン産生を指令する(=手紙=門脈血 portal venous blood 門脈血(portal venous blood) portal venous blood(門脈血) で指令する)。この「直接届けるか、血液便で指令するか」の違いさえ分かれば、下垂体前葉anterior pituitary下垂体前葉(anterior pituitary)anterior pituitary(下垂体前葉)・後葉posterior lobe 後葉(posterior lobe)posterior lobe(後葉) のホルモンの位置づけはすべて自動的に導ける。
視床下部の位置と境界
視床下部は間脳 diencephalon 間脳(diencephalon) diencephalon(間脳) の一部で、視床の腹側面に付着する。両者は視床下溝hypothalamic sulcus視床下溝(hypothalamic sulcus)hypothalamic sulcus(視床下溝)で隔てられる。
- 視床下部は第3脳室 third ventricle 第3脳室(third ventricle) third ventricle(第3脳室) の底部と外側壁membranous wall 外側壁(membranous wall)membranous wall(外側壁) の一部を形成する
- 吻側rostral 吻側(rostral)rostral(吻側) :前交連 anterior commissure前交連(anterior commissure) anterior commissure(前交連)、終板endplate / lamina terminalis終板(endplate / lamina terminalis)endplate / lamina terminalis(終板)、視索交叉optic chiasm視索交叉(optic chiasm)optic chiasm(視索交叉)
- 尾側:乳頭体 mammillary bodies乳頭体(mammillary bodies) mammillary bodies(乳頭体)、灰白隆起tuber cinereum灰白隆起(tuber cinereum)tuber cinereum(灰白隆起)
- 灰白隆起tuber cinereum 灰白隆起(tuber cinereum)tuber cinereum(灰白隆起) の正中部に正中隆起median eminence正中隆起(median eminence)median eminence(正中隆起)があり、下方に漏斗infundibulum漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗)として連続する
- 漏斗infundibulum 漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗) (下垂体柄として連続)が視床下部と下垂体を結ぶ
視床下部の機能(3つのレベル)
視床下部は体内環境の恒常性を制御する。内的・外的環境の情報を受け取り、3つのレベルで出力を組織化する。
- 神経内分泌機能:視床下部下垂体系 hypothalamo-hypophyseal system 視床下部下垂体系(hypothalamo-hypophyseal system) hypothalamo-hypophyseal system(視床下部下垂体系) を介した下垂体の制御
- 自律機能:交感神経・副交感神経・腸管神経系enteric nervous system (ENS) 腸管神経系(enteric nervous system (ENS))enteric nervous system (ENS)(腸管神経系) の最上位 upper 上位(upper) upper(上位) 調節中枢 regulatory center調節中枢(regulatory center) regulatory center(調節中枢)
- 情動と動因:辺縁系との相互結合により行動(例:攻撃性)を生成する
視床下部の神経連絡
- 視床下部内連絡intrahypothalamic connections視床下部内連絡(intrahypothalamic connections)intrahypothalamic connections(視床下部内連絡):視床下部の恒常性統合機能に関連する
- 視床下部外連絡extrahypothalamic connections視床下部外連絡(extrahypothalamic connections)extrahypothalamic connections(視床下部外連絡):求心性・遠心性の両方を含む相互性の結合
- 視床下部網膜路retinohypothalamic tract視床下部網膜路(retinohypothalamic tract)retinohypothalamic tract(視床下部網膜路):主に求心性線維 afferent fiber求心性線維(afferent fiber) afferent fiber(求心性線維)
- 乳頭体視床束mammillothalamic tract乳頭体視床束(mammillothalamic tract)mammillothalamic tract(乳頭体視床束)・乳頭体mammillary bodies 乳頭体(mammillary bodies)mammillary bodies(乳頭体) 被蓋 tegmentum 被蓋(tegmentum) tegmentum(被蓋) 束:主に遠心性線維
- 視床下部下垂体路hypothalamo-hypophyseal tract, HTH視床下部下垂体路(hypothalamo-hypophyseal tract, HTH)hypothalamo-hypophyseal tract, HTH(視床下部下垂体路):脳を出る唯一の路(視床下部―神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) 間)
- 内側前脳束medial forebrain bundle, MFB内側前脳束(medial forebrain bundle, MFB)medial forebrain bundle, MFB(内側前脳束)(外側視床下部lateral hypothalamus 外側視床下部(lateral hypothalamus)lateral hypothalamus(外側視床下部) 野に位置)と背側縦束dorsal longitudinal fascicle 背側縦束(dorsal longitudinal fascicle)dorsal longitudinal fascicle(背側縦束) (Schütz束)(脳室周囲灰白質から起こり、中脳水道周囲灰白質periaqueductal gray 中脳水道周囲灰白質(periaqueductal gray)periaqueductal gray(中脳水道周囲灰白質) 内を尾側へ走り脳幹・脊髄へ向かう)が2大線維束 fascicle線維束(fascicle) fascicle(線維束)
視床下部の核と領域
1つの核が複数の機能に関与することが多い。視床下部は前方領域anterior region前方領域(anterior region)anterior region(前方領域)・内側領域medial region内側領域(medial region)medial region(内側領域)・後方領域posterior region後方領域(posterior region)posterior region(後方領域)の3領域に分けられる。
| 領域 | 内容 |
|---|---|
| 前方領域anterior region前方領域(anterior region)anterior region(前方領域) | 多数の小さな核。例:視索上核supraoptic nucleus視索上核(supraoptic nucleus)supraoptic nucleus(視索上核)、室傍核paraventricular nucleus室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核) |
| 内側領域medial region内側領域(medial region)medial region(内側領域) | 脳室周囲帯・内側帯・外側帯(外側帯=外側視床下部 lateral hypothalamus 外側視床下部(lateral hypothalamus) lateral hypothalamus(外側視床下部) 野、内側前脳束medial forebrain bundle, MFB 内側前脳束(medial forebrain bundle, MFB)medial forebrain bundle, MFB(内側前脳束) を含む)に細分される |
| 後方領域posterior region後方領域(posterior region)posterior region(後方領域) | 2核のみ:視床下部後核posterior hypothalamic nucleus視床下部後核(posterior hypothalamic nucleus)posterior hypothalamic nucleus(視床下部後核)、乳頭体mammillary bodies乳頭体(mammillary bodies)mammillary bodies(乳頭体) |
前方領域anterior region 前方領域(anterior region)anterior region(前方領域) の大部分の核、脳室周囲帯、漏斗核infundibular nucleus 漏斗核(infundibular nucleus)infundibular nucleus(漏斗核) (弓状核arcuate nucleus弓状核(arcuate nucleus)arcuate nucleus(弓状核))は視床下部下垂体系 hypothalamo-hypophyseal system 視床下部下垂体系(hypothalamo-hypophyseal system) hypothalamo-hypophyseal system(視床下部下垂体系) に寄与する。
💡 視交叉上核suprachiasmatic nucleus 視交叉上核(suprachiasmatic nucleus)suprachiasmatic nucleus(視交叉上核) (SCN)は前方領域 anterior region 前方領域(anterior region) anterior region(前方領域) に位置し、概日リズムcircadian rhythm 概日リズム(circadian rhythm)circadian rhythm(概日リズム) の主時計 master clock 主時計(master clock) master clock(主時計) とされる。 ヒトで吻側 rostral 吻側(rostral) rostral(吻側) 視床下部(視交叉上核suprachiasmatic nucleus 視交叉上核(suprachiasmatic nucleus)suprachiasmatic nucleus(視交叉上核) 付近)が限局性に損傷した症例では、睡眠-覚醒周期・体温・認知/行動機能の日内パターンが著しく乱れたと報告されており、この領域がヒトの概日リズム circadian rhythm 概日リズム(circadian rhythm) circadian rhythm(概日リズム) 形成に重要であることを支持する(ヒトの症例報告)1。
💡 弓状核arcuate nucleus 弓状核(arcuate nucleus)arcuate nucleus(弓状核) (漏斗核infundibular nucleus漏斗核(infundibular nucleus)infundibular nucleus(漏斗核))にはキスペプチン kisspeptin キスペプチン(kisspeptin) kisspeptin(キスペプチン) を産生するニューロンが存在し、GnRHGnRH(gonadotropin-releasing hormone)分泌の中心的な調節因子として働く。 キスペプチンkisspeptin キスペプチン(kisspeptin)kisspeptin(キスペプチン) はGnRHニューロンへ直接作用 direct action 直接作用(direct action) direct action(直接作用) してその分泌を統御し、ヒトでは思春期発来・性ステロイドによるフィードバック・成人期の生殖機能に関与する2。
視床下部の求心性・遠心性線維
求心性入力afferent input求心性入力(afferent input)afferent input(求心性入力)
- 辺縁系からの大量の入力(海馬→脳弓 fornix脳弓(fornix) fornix(脳弓)、扁桃体amygdala 扁桃体(amygdala)amygdala(扁桃体) →分界条 stria terminalis分界条(stria terminalis) stria terminalis(分界条)、中隔野→内側前脳束 medial forebrain bundle, MFB内側前脳束(medial forebrain bundle, MFB) medial forebrain bundle, MFB(内側前脳束))
- 視床下部網膜路retinohypothalamic tract視床下部網膜路(retinohypothalamic tract)retinohypothalamic tract(視床下部網膜路):網膜からの情報
- 体性感覚情報:網様体で中継されたのち内側前脳束 medial forebrain bundle, MFB 内側前脳束(medial forebrain bundle, MFB) medial forebrain bundle, MFB(内側前脳束) を介して到達
- 内臓感覚visceral sensory / GVA/SVA 内臓感覚(visceral sensory / GVA/SVA)visceral sensory / GVA/SVA(内臓感覚) 情報:脳幹(孤束核nucleus tractus solitarius (NTS)孤束核(nucleus tractus solitarius (NTS))nucleus tractus solitarius (NTS)(孤束核), NTS)と脊髄から中継される。直接視床下部へ上行するか、あるいは網様体を介して(モノアミンmonoamine モノアミン(monoamine)monoamine(モノアミン) 作動性線維により)間接的に到達する
遠心性出力(3つの標的に整理される)
- 下垂体(視床下部下垂体路hypothalamo-hypophyseal tract, HTH 視床下部下垂体路(hypothalamo-hypophyseal tract, HTH)hypothalamo-hypophyseal tract, HTH(視床下部下垂体路) を介して神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) へ)
- 辺縁系(脳弓fornix脳弓(fornix)fornix(脳弓)・分界条stria terminalis分界条(stria terminalis)stria terminalis(分界条)・内側前脳束medial forebrain bundle, MFB 内側前脳束(medial forebrain bundle, MFB)medial forebrain bundle, MFB(内側前脳束) を介して海馬・扁桃体amygdala扁桃体(amygdala)amygdala(扁桃体)・中隔野へ)
- 自律中枢autonomic centers自律中枢(autonomic centers)autonomic centers(自律中枢):脊髄(節前ニューロンpreganglionic neurons節前ニューロン(preganglionic neurons)preganglionic neurons(節前ニューロン)、中間外側核intermediolateral cell column / IML中間外側核(intermediolateral cell column / IML)intermediolateral cell column / IML(中間外側核))と脳幹(副交感神経核)
- 網様体を介する間接結合
- 背側縦束dorsal longitudinal fascicle背側縦束(dorsal longitudinal fascicle)dorsal longitudinal fascicle(背側縦束)を介して直接下行する直接結合
視床下部下垂体系そのもの
- 中枢神経系が出力を介して内分泌系 endocrine system 内分泌系(endocrine system) endocrine system(内分泌系) に影響するため、神経内分泌系neuroendocrine system神経内分泌系(neuroendocrine system)neuroendocrine system(神経内分泌系)と呼ばれる。この系には神経内分泌細胞 neuroendocrine cell 神経内分泌細胞(neuroendocrine cell) neuroendocrine cell(神経内分泌細胞) が含まれ、多くの機能を調節する
- 神経分泌細胞neurosecretory cells神経分泌細胞(neurosecretory cells)neurosecretory cells(神経分泌細胞)は視床下部内に存在するニューロンで、他のニューロンからシナプス入力を受けて活動電位を発生させるが、他のニューロンへはシナプスを作らず、代わりにホルモン(神経ホルモン)を血中へ放出する。これらのホルモンは通常ペプチドである
- 下垂体は視床下部の腹側、下垂体窩hypophyseal fossa下垂体窩(hypophyseal fossa)hypophyseal fossa(下垂体窩)に位置し、漏斗infundibulum 漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗) を介して視床下部と連結する
- 視索交叉optic chiasm 視索交叉(optic chiasm)optic chiasm(視索交叉) に近接するため、下垂体の腫大・腫瘍は視覚に影響しうる
腺性下垂体と神経性下垂体
下垂体は腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) (前葉)と神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) (後葉posterior lobe後葉(posterior lobe)posterior lobe(後葉))の2主要部に分かれる。
| 項目 | 神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) (後葉posterior lobe後葉(posterior lobe)posterior lobe(後葉)) | 腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) (前葉) |
|---|---|---|
| 組織 | 神経性組織(ホルモン産生細胞を含まない) | 腺性組織(ホルモンを産生する) |
| ホルモン産生 | しない(視床下部で産生されたホルモンを貯蔵するのみ) | する(固有のホルモンを産生する) |
| 視床下部との接続 | 視床下部下垂体路hypothalamo-hypophyseal tract, HTH 視床下部下垂体路(hypothalamo-hypophyseal tract, HTH)hypothalamo-hypophyseal tract, HTH(視床下部下垂体路) (神経性) | 下垂体門脈系hypophyseal portal system 下垂体門脈系(hypophyseal portal system)hypophyseal portal system(下垂体門脈系) (体液性) |
| 構成部分 | 正中隆起median eminence正中隆起(median eminence)median eminence(正中隆起)、漏斗幹infundibular stem漏斗幹(infundibular stem)infundibular stem(漏斗幹)、神経部pars nervosa神経部(pars nervosa)pars nervosa(神経部) | 隆起部pars tuberalis 隆起部(pars tuberalis)pars tuberalis(隆起部) (漏斗幹infundibular stem 漏斗幹(infundibular stem)infundibular stem(漏斗幹) を囲み両者で漏斗茎 infundibulum 漏斗茎(infundibulum) infundibulum(漏斗茎) を形成)、遠位部pars distalis遠位部(pars distalis)pars distalis(遠位部)、中間部pars intermedia 中間部(pars intermedia)pars intermedia(中間部) (下垂体裂で遠位部 pars distalis 遠位部(pars distalis) pars distalis(遠位部) と隔てられる) |
発生学的起源
腺性・神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) はともに外胚葉性だが、由来は異なる。
- 神経性下垂体neurohypophysis神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体):間脳 diencephalon 間脳(diencephalon) diencephalon(間脳) (近年の研究では終脳 telencephalon 終脳(telencephalon) telencephalon(終脳) とも言われる)由来の神経外胚葉neuroectoderm神経外胚葉(neuroectoderm)neuroectoderm(神経外胚葉)から発生
- 腺性下垂体adenohypophysis腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体):口蓋の陥凹であるラトケ嚢Rathke pouchラトケ嚢(Rathke pouch)Rathke pouch(ラトケ嚢)(外胚葉性)から発生。ラトケ嚢Rathke pouch ラトケ嚢(Rathke pouch)Rathke pouch(ラトケ嚢) は神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) の方向へ移動し、両下垂体部を形成する
視床下部―神経性下垂体 神経分泌系:大細胞性経路
大細胞性ニューロンmagnocellular neurons大細胞性ニューロン(magnocellular neurons)magnocellular neurons(大細胞性ニューロン)——視索上核 supraoptic nucleus 視索上核(supraoptic nucleus) supraoptic nucleus(視索上核) (SON)・室傍核paraventricular nucleus 室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核) に存在——は神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) へ直接投射する。
- バソプレシンvasopressinバソプレシン(vasopressin)vasopressin(バソプレシン):腎集合管 renal collecting duct 腎集合管(renal collecting duct) renal collecting duct(腎集合管) での水再吸収 water reabsorption 水再吸収(water reabsorption) water reabsorption(水再吸収) を増加させ、血圧を上昇させる
- オキシトシン:子宮収縮、射乳、社会的social 社会的(social)social(社会的) 絆形成(母子間、他者・ペットとの間でも)を促す
⚠️ 中枢性尿崩症diabetes insipidus, DI尿崩症(diabetes insipidus, DI)diabetes insipidus, DI(尿崩症)。 バソプレシンvasopressin バソプレシン(vasopressin)vasopressin(バソプレシン) が欠乏すると、常に水分が不足した状態(多尿・口渇)になる。
- オキシトシンとバソプレシン vasopressin バソプレシン(vasopressin) vasopressin(バソプレシン) はそれぞれニューロフィジンneurophysinニューロフィジン(neurophysin)neurophysin(ニューロフィジン)とともに産生される(ニューロフィジンneurophysin ニューロフィジン(neurophysin)neurophysin(ニューロフィジン) 1+オキシトシン、ニューロフィジンneurophysin ニューロフィジン(neurophysin)neurophysin(ニューロフィジン) 2+バソプレシン vasopressinバソプレシン(vasopressin) vasopressin(バソプレシン))
- これらは視床下部下垂体路 hypothalamo-hypophyseal tract, HTH 視床下部下垂体路(hypothalamo-hypophyseal tract, HTH) hypothalamo-hypophyseal tract, HTH(視床下部下垂体路) を走る軸索内を輸送され、神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) まで運ばれる
- 神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) では、軸索終末axon terminal 軸索終末(axon terminal)axon terminal(軸索終末) 近くの膨大部 ampulla 膨大部(ampulla) ampulla(膨大部) (大量の神経分泌顆粒 neurosecretory granule 神経分泌顆粒(neurosecretory granule) neurosecretory granule(神経分泌顆粒) を含む=ヘリング体, Herring body)に貯蔵される
- 適切な刺激があれば、バソプレシンvasopressinバソプレシン(vasopressin)vasopressin(バソプレシン)・オキシトシンはヘリング体から開裂し血中へ放出される
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='supraoptic nucleus'>視索上核</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paraventricular nucleus'>室傍核</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='magnocellular neurons'>大細胞性ニューロン</span>, SON・PVN)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vasopressin'>バソプレシン</span>/オキシトシン(+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurophysin'>ニューロフィジン</span>)を産生"]
B --> C["軸索が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypothalamo-hypophyseal tract, HTH'>視床下部下垂体路</span>を下降"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurohypophysis'>神経性下垂体</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='axon terminal'>軸索終末</span>=ヘリング体に貯蔵"]
D --> E["刺激に応じて開裂・血中へ放出"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='systemic circulation'>全身循環</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='water reabsorption'>水再吸収</span>↑・血圧↑(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vasopressin'>バソプレシン</span>)/子宮収縮・射乳(オキシトシン)"]
| 核(大細胞性) | ホルモン | 標的 | 効果 |
|---|---|---|---|
| 視索上核supraoptic nucleus 視索上核(supraoptic nucleus)supraoptic nucleus(視索上核) (SON)・室傍核paraventricular nucleus室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核) | バソプレシンvasopressin バソプレシン(vasopressin)vasopressin(バソプレシン) (ADH) | 腎集合管renal collecting duct腎集合管(renal collecting duct)renal collecting duct(腎集合管) | 水再吸収water reabsorption 水再吸収(water reabsorption)water reabsorption(水再吸収) ↑、血圧↑ |
| 視索上核supraoptic nucleus 視索上核(supraoptic nucleus)supraoptic nucleus(視索上核) (SON)・室傍核paraventricular nucleus室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核) | オキシトシン | 子宮・乳腺 | 子宮収縮、射乳、社会的social 社会的(social)social(社会的) 絆形成 |
視床下部―腺性下垂体 神経分泌系:小細胞性経路
小細胞性ニューロンparvocellular neurons小細胞性ニューロン(parvocellular neurons)parvocellular neurons(小細胞性ニューロン)は腺性下垂体 adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis) adenohypophysis(腺性下垂体) と体液性に連絡する。
- 灰白隆起tuber cinereum 灰白隆起(tuber cinereum)tuber cinereum(灰白隆起) 内の小細胞性ニューロン parvocellular neurons 小細胞性ニューロン(parvocellular neurons) parvocellular neurons(小細胞性ニューロン) は軸索を正中隆起 median eminence正中隆起(median eminence) median eminence(正中隆起)・漏斗infundibulum 漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗) へ送り、そこで終止してホルモンを毛細血管内 Endocapillary 毛細血管内(Endocapillary) Endocapillary(毛細血管内) へ放出する
- この経路は起始(灰白隆起tuber cinereum灰白隆起(tuber cinereum)tuber cinereum(灰白隆起))と終止(漏斗infundibulum漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗)・正中隆起median eminence正中隆起(median eminence)median eminence(正中隆起))にちなんで隆起漏斗路tuberoinfundibular tract隆起漏斗路(tuberoinfundibular tract)tuberoinfundibular tract(隆起漏斗路)と呼ばれる
- 上・下下垂体動脈 hypophyseal artery 下垂体動脈(hypophyseal artery) hypophyseal artery(下垂体動脈) が毛細血管網 capillary network 毛細血管網(capillary network) capillary network(毛細血管網) (一次叢)を形成し、ここで放出されたホルモンは下垂体門脈portal vessels下垂体門脈(portal vessels)portal vessels(下垂体門脈)へ入る
- 門脈血portal venous blood 門脈血(portal venous blood)portal venous blood(門脈血) 管は腺性下垂体 adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis) adenohypophysis(腺性下垂体) へ向かい、そこでホルモンは腺性下垂体 adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis) adenohypophysis(腺性下垂体) の細胞を刺激する
- 腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) で産生されたホルモンは毛細血管(二次叢)へ放出され、下垂体静脈hypophyseal vein下垂体静脈(hypophyseal vein)hypophyseal vein(下垂体静脈)を通って全身循環 systemic circulation 全身循環(systemic circulation) systemic circulation(全身循環) へ入る
- この循環経路全体を視床下部下垂体門脈循環hypothalamo-hypophyseal portal circulation視床下部下垂体門脈循環(hypothalamo-hypophyseal portal circulation)hypothalamo-hypophyseal portal circulation(視床下部下垂体門脈循環)と呼ぶ
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuber cinereum'>灰白隆起</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='parvocellular neurons'>小細胞性ニューロン</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='releasing hormone, RH'>放出ホルモン</span>/抑制ホルモンを産生"]
B --> C["軸索は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='median eminence'>正中隆起</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='infundibulum'>漏斗</span>で終止(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuberoinfundibular tract'>隆起漏斗路</span>)"]
C --> D["上・下<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypophyseal artery'>下垂体動脈</span>による<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary network'>毛細血管網</span>(一次叢)へ放出"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='portal vessels'>下垂体門脈</span>を下降"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='adenohypophysis'>腺性下垂体</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary network'>毛細血管網</span>(二次叢)"]
F --> G["前葉ホルモンを産生・分泌"]
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypophyseal vein'>下垂体静脈</span>から<span class='jp-term jp-term-diagram' title='systemic circulation'>全身循環</span>へ"]
フィードバック調節
視床下部下垂体系hypothalamo-hypophyseal system 視床下部下垂体系(hypothalamo-hypophyseal system)hypothalamo-hypophyseal system(視床下部下垂体系) は3層構造の軸として働く。
- I層:視床下部(小細胞性核parvocellular nucleus小細胞性核(parvocellular nucleus)parvocellular nucleus(小細胞性核))→ 放出ホルモンreleasing hormone, RH 放出ホルモン(releasing hormone, RH)releasing hormone, RH(放出ホルモン) (releasing hormone, RH, +)/抑制ホルモン(inhibiting hormone, IH, −)
- II層:下垂体前葉 anterior pituitary下垂体前葉(anterior pituitary) anterior pituitary(下垂体前葉) → 下垂体性トロピックホルモンpituitary trophic hormone 下垂体性トロピックホルモン(pituitary trophic hormone)pituitary trophic hormone(下垂体性トロピックホルモン) (+)(パラクリンparacrine パラクリン(paracrine)paracrine(パラクリン) サイトカイン・増殖因子growth factor 増殖因子(growth factor)growth factor(増殖因子) の影響も受ける)
- III層:標的腺 → 末梢ホルモンperipheral hormone末梢ホルモン(peripheral hormone)peripheral hormone(末梢ホルモン)
| フィードバック経路 | 内容 |
|---|---|
| 長ループlong loop長ループ(long loop)long loop(長ループ) | 標的腺の末梢ホルモン peripheral hormone 末梢ホルモン(peripheral hormone) peripheral hormone(末梢ホルモン) が視床下部を抑制する |
| 短ループshort loop短ループ(short loop)short loop(短ループ) | 下垂体前葉ホルモンanterior pituitary hormone 下垂体前葉ホルモン(anterior pituitary hormone)anterior pituitary hormone(下垂体前葉ホルモン) が視床下部を抑制、または標的腺ホルモンが下垂体前葉 anterior pituitary 下垂体前葉(anterior pituitary) anterior pituitary(下垂体前葉) を抑制する |
| 超短ループultrashort loop超短ループ(ultrashort loop)ultrashort loop(超短ループ) | 下垂体前葉anterior pituitary 下垂体前葉(anterior pituitary)anterior pituitary(下垂体前葉) 内でのパラクリン paracrine パラクリン(paracrine) paracrine(パラクリン) 因子による自己調節 autoregulation自己調節(autoregulation) autoregulation(自己調節) |
下垂体前葉の放出・抑制ホルモンとその標的
| 視床下部ホルモンhypothalamic hormone視床下部ホルモン(hypothalamic hormone)hypothalamic hormone(視床下部ホルモン) | 作用 | 下垂体前葉ホルモンanterior pituitary hormone下垂体前葉ホルモン(anterior pituitary hormone)anterior pituitary hormone(下垂体前葉ホルモン) | 標的臓器(軸) |
|---|---|---|---|
| GnRH(性腺刺激ホルモン放出ホルモンgonadotropin-releasing hormone, GnRH性腺刺激ホルモン放出ホルモン(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)gonadotropin-releasing hormone, GnRH(性腺刺激ホルモン放出ホルモン)、LHRH) | 促進(+) | FSHFSH(follicle-stimulating hormone)・LHLH(luteinizing hormone) | 精巣・卵巣 |
| GHRH(成長ホルモン放出ホルモンgrowth hormone-releasing hormone, GHRH成長ホルモン放出ホルモン(growth hormone-releasing hormone, GHRH)growth hormone-releasing hormone, GHRH(成長ホルモン放出ホルモン)) | 促進(+) | GH(成長ホルモンgrowth hormone (GH)成長ホルモン(growth hormone (GH))growth hormone (GH)(成長ホルモン)) | 肝臓・脂肪・軟骨 |
| ソマトスタチン(SS) | 抑制(−) | GH | 同上 |
| TRH(甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンthyrotropin-releasing hormone, TRH甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(thyrotropin-releasing hormone, TRH)thyrotropin-releasing hormone, TRH(甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン)) | 促進(+) | TSH(軽度にプロラクチンも促進) | 甲状腺 |
| ドパミン(DA) | 抑制(−) | プロラクチン | 乳腺 |
| CRH(副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンcorticotropin-releasing hormone, CRH副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(corticotropin-releasing hormone, CRH)corticotropin-releasing hormone, CRH(副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン)/因子, CRF) | 促進(+) | ACTHACTH(adrenocorticotropic hormone) | 副腎皮質 |
まとめ
- 視床下部は視床の腹側(視床下溝hypothalamic sulcus 視床下溝(hypothalamic sulcus)hypothalamic sulcus(視床下溝) で境界)に位置し、恒常性維持homeostasis 恒常性維持(homeostasis)homeostasis(恒常性維持) のため神経内分泌・自律・情動の3レベルで出力を組織化する。前方・内側・後方の3領域に核が分布し、前方領域anterior region 前方領域(anterior region)anterior region(前方領域) と脳室周囲帯・弓状核arcuate nucleus 弓状核(arcuate nucleus)arcuate nucleus(弓状核) が視床下部下垂体系 hypothalamo-hypophyseal system 視床下部下垂体系(hypothalamo-hypophyseal system) hypothalamo-hypophyseal system(視床下部下垂体系) を構成する。
- 下垂体は神経性の神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) (後葉posterior lobe後葉(posterior lobe)posterior lobe(後葉))と腺性の腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) (前葉)に分かれ、発生学的起源embryonic origin 発生学的起源(embryonic origin)embryonic origin(発生学的起源) も異なる(神経性下垂体neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis)neurohypophysis(神経性下垂体) =神経外胚葉 neuroectoderm神経外胚葉(neuroectoderm) neuroectoderm(神経外胚葉)、腺性下垂体adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis)adenohypophysis(腺性下垂体) =ラトケ嚢 Rathke pouchラトケ嚢(Rathke pouch) Rathke pouch(ラトケ嚢))。
- 大細胞性ニューロンmagnocellular neurons 大細胞性ニューロン(magnocellular neurons)magnocellular neurons(大細胞性ニューロン) (視索上核supraoptic nucleus視索上核(supraoptic nucleus)supraoptic nucleus(視索上核)・室傍核paraventricular nucleus室傍核(paraventricular nucleus)paraventricular nucleus(室傍核))はバソプレシン vasopressinバソプレシン(vasopressin) vasopressin(バソプレシン)・オキシトシンを産生し、軸索輸送axonal transport 軸索輸送(axonal transport)axonal transport(軸索輸送) で神経性下垂体 neurohypophysis 神経性下垂体(neurohypophysis) neurohypophysis(神経性下垂体) まで直接運び、ヘリング体に貯蔵したのち血中へ放出する(=視床下部下垂体路 hypothalamo-hypophyseal tract, HTH視床下部下垂体路(hypothalamo-hypophyseal tract, HTH) hypothalamo-hypophyseal tract, HTH(視床下部下垂体路))。バソプレシンvasopressin バソプレシン(vasopressin)vasopressin(バソプレシン) 欠乏は中枢性尿崩症 central diabetes insipidus 中枢性尿崩症(central diabetes insipidus) central diabetes insipidus(中枢性尿崩症) を起こす。
- 小細胞性ニューロンparvocellular neurons小細胞性ニューロン(parvocellular neurons)parvocellular neurons(小細胞性ニューロン)は放出・抑制ホルモンを正中隆起 median eminence正中隆起(median eminence) median eminence(正中隆起)・漏斗infundibulum 漏斗(infundibulum)infundibulum(漏斗) の毛細血管へ放出し(隆起漏斗路tuberoinfundibular tract隆起漏斗路(tuberoinfundibular tract)tuberoinfundibular tract(隆起漏斗路))、下垂体門脈portal vessels 下垂体門脈(portal vessels)portal vessels(下垂体門脈) 循環を介して腺性下垂体 adenohypophysis 腺性下垂体(adenohypophysis) adenohypophysis(腺性下垂体) のホルモン産生細胞を体液性に制御する。
- 視床下部下垂体系hypothalamo-hypophyseal system 視床下部下垂体系(hypothalamo-hypophyseal system)hypothalamo-hypophyseal system(視床下部下垂体系) は3層の軸(視床下部→下垂体前葉 anterior pituitary 下垂体前葉(anterior pituitary) anterior pituitary(下垂体前葉) →標的腺)として働き、長・短・超短のフィードバックループにより自己調節 autoregulation 自己調節(autoregulation) autoregulation(自己調節) される。
- 前葉ホルモンはGnRH/GHRH/ソマトスタチン/TRHTRH(thyrotropin-releasing hormone)/ドパミン/CRHという視床下部ホルモン hypothalamic hormone 視床下部ホルモン(hypothalamic hormone) hypothalamic hormone(視床下部ホルモン) によって個別に制御され、それぞれ性腺・成長・甲状腺・乳腺・副腎という異なる軸に対応する。
出典
- 1.Disruption of human circadian and cognitive regulation following a discrete hypothalamic lesion: a case study(Neurology・1991)抄録で、ヒト1例の吻側視床下部(視交叉上核を含む領域)損傷例において、睡眠-覚醒周期・体温・認知/行動機能の時間的パターン形成が著しく障害されたこと、この所見が視交叉上核付近の視床下部領域がヒトの行動の概日リズム制御に重要であることを示すと結論したことを確認した(ヒトの症例報告)閲覧 2026-08-26
- 2.The kisspeptin-GnRH pathway in human reproductive health and disease(Human Reproduction Update・2014)抄録で、キスペプチンが視床下部弓状核などに存在するニューロンから分泌されGnRHニューロンへ直接作用してGnRH分泌を統御する中心的な調節因子であること、この経路がヒトにおいて思春期発来・性ステロイドによるフィードバック調節・成人期の生殖機能を担うこと、外因性キスペプチン投与がヒトでLH分泌とLHパルス頻度を強く刺激することを確認した(ヒトの研究を中心とした総説)閲覧 2026-08-26