神経分泌(神経内分泌)とは|定義・仕組み・視床下部と副腎の役割
神経分泌とは何かを図解で解説。視床下部と副腎の役割、ホルモンの生成・放出の仕組みをわかりやすく紹介します。
神経分泌とは、神経細胞がホルモンを作り、蓄え、放出することです。通常のシナプス伝達(神経伝達物質がシナプス間隙に放出されて隣接する細胞を速やかに制御する仕組み)と異なり、神経分泌では産生された物質が血流中へ放出され、身体の離れた部位にホルモンとして作用します。
基本的な仕組み
体内のホルモンシステムは、ほとんどが中枢神経系によって制御されています。中枢神経系は通常、神経インパルスを軸索に沿って腺に送ることでホルモンを制御します。しかし、一部の特殊な神経細胞は、自分でホルモンを合成し、分泌顆粒(分泌顆粒は粗面小胞体やゴルジ装置で合成・処理される)に蓄え、必要に応じて軸索末端から血流へ放出します。神経内分泌系の神経細胞は大きく、分泌物を作るミニ工場のようなものです。これらの細胞は神経分泌細胞と呼ばれ、神経ホルモンを作ります。放出は通常、興奮による細胞膜の脱分極→電位依存性カルシウムチャネル開口→カルシウム流入→可溶性タンパク質による顆粒の細胞膜融合(エキソサイトーシス)という過程で起きます。
視床下部と下垂体の関係
ほとんどの神経ホルモンは、脳の視床下部にある神経細胞から分泌され、(すぐに、または貯蔵後に)血液中を循環します。視床下部からの神経ホルモンは、下垂体(脳下垂体)と密接に連携して内分泌系を制御します。視床下部の神経分泌細胞の一部はホルモン(例:バソプレシン=抗利尿ホルモン、オキシトシン)を合成し、軸索を通して下垂体後葉(神経性下垂体)に輸送・貯蔵され、刺激に応じて放出されます。一方で、視床下部は下垂体前葉(腺性下垂体)に作用する放出ホルモンや抑制ホルモン(例:CRH、TRH、GnRH、ソマトスタチンなど)を下垂体門脈系(門脈血流)を介して分泌し、前葉の内分泌細胞を刺激または抑制します。これにより、他の内分泌臓器(甲状腺、副腎、性腺など)へのホルモン分泌が調節されます。視床下部はフィードバック機構(血中ホルモン濃度の変化を感知して分泌を調整)により恒常性を維持します。
副腎髄質(クロマフィン細胞)の役割
腎臓のすぐ上にある副腎にも神経内分泌細胞があります。クロマフィン細胞と呼ばれるこの細胞は、交感神経による刺激を受けてカテコールアミンを分泌します。代表的な分泌物はエピネフリン(アドレナリン)とノルエピネフリン(ノルアドレナリン)で、これらは血流を介して全身に届き、心拍数・血圧・血糖上昇など「闘争か逃走か(fight-or-flight)」反応を引き起こします。クロマフィン細胞は胚発生学的には神経堤に由来し、機能的には神経系と内分泌系の中間的存在です。
神経分泌と内分泌・神経伝達の違い
- 作用範囲:神経伝達は非常に局所的(シナプス)だが、神経分泌は血流を介して全身に作用する。
- 速度:神経伝達はミリ秒単位で極めて速い。神経分泌は比較的遅いが、神経刺激により即時放出される場合もある。
- 調節機構:神経分泌は神経活動に依存するが、血中ホルモン濃度によるフィードバック制御や他のホルモンの影響も受ける。
臨床的意義
神経分泌の異常は多くの病態に関与します。例として、視床下部・下垂体の障害でバソプレシン分泌が低下すると中枢性尿崩症が生じ、多量の希薄な尿をきたします。逆にバソプレシンの過剰分泌はSIADH(抗利尿ホルモン不適合分泌症候群)を引き起こし低ナトリウム血症を招きます。副腎髄質の腫瘍である褐色細胞腫(フェオクロモサイトーマ)はエピネフリンやノルエピネフリンの過剰分泌により発作的な高血圧や動悸・発汗をもたらします。また、下垂体腺腫や視床下部腫瘍は性腺機能・甲状腺機能・副腎機能に影響を与えます。
測定と研究
神経ホルモンは血中・尿中で測定され、診断や治療効果のモニタリングに用いられます。研究面では、神経分泌細胞の顆粒形成、軸索輸送(微小管に依存した速速輸送)やシグナル伝達機構、受容体の機能解析が進んでおり、神経系と内分泌系の連携メカニズムの理解が深まっています。
まとめると、神経分泌(神経内分泌)は神経系がホルモンを産生・貯蔵・放出して全身の恒常性を保つ重要な仕組みであり、視床下部や副腎髄質などが中心的役割を担っています。異常があると多様な臨床症状を引き起こすため、基礎生理学的理解と臨床的評価がともに重要です。
質問と回答
Q: 神経分泌とは何ですか?
A: 神経分泌とは、神経細胞がホルモンを作り、貯蔵し、放出することです。
Q: ホルモン分泌はどのようにコントロールされているのですか?
A: 生体のホルモン系は、ほとんど中枢神経系によって制御されています。
Q: 中枢神経系はどのようにして体のホルモン系を制御しているのですか?
A: 通常、中枢神経系は、神経インパルスを軸索を通して腺に送ります。
Q: 一部の神経細胞はホルモンを自分で作ることができますか?
A:はい、一部の特殊な神経細胞は、自分自身でホルモンを作ることができます。
Q: 神経分泌細胞とは何ですか?
A: 神経分泌細胞は、神経ホルモンを作る細胞です。
Q: ほとんどの神経ホルモンはどこから分泌されるのですか?
A: ほとんどの神経ホルモンは、脳の視床下部にある神経細胞から分泌されます。
Q: クロマフィン細胞とは何ですか、また何を分泌するのですか?
A:クロマフィン細胞は副腎にある神経内分泌細胞で、エピネフリン(アドレナリン)とノルエピネフリン(ノルアドレナリン)を分泌しています。
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