Пролактин - Prolactin
пролактин | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||
Псевдонимы | лактотропин, ПРЛ, лютеотропин, лактоген, лютеотропный гормон, лактогенный гормон, ЛТГ, | ||||||
Внешние идентификаторы | Генные карты : [1] | ||||||
Ортологи | |||||||
Разновидность | Человек | Мышь | |||||
Entrez |
|
|
|||||
Ансамбль |
|
|
|||||
UniProt |
|
||||||
RefSeq (мРНК) |
|
|
|||||
RefSeq (белок) |
|
|
|||||
Расположение (UCSC) | н / д | н / д | |||||
PubMed поиск | н / д | н / д | |||||
Викиданные | |||||||
|
Пролактин , также известный как лактотропин , представляет собой белок, наиболее известный своей ролью в выработке молока у млекопитающих (и птиц), обычно самок . Он влияет на более чем 300 отдельных процессов у различных позвоночных, включая человека. Пролактин секретируется гипофизом в ответ на прием пищи, совокупление, лечение эстрогенами, овуляцию и кормление грудью. В промежутках между этими событиями он секретируется в больших количествах. Пролактин играет важную роль в метаболизме, регуляции иммунной системы и развитии поджелудочной железы.
Обнаруженный в отличных от человека животных вокруг 1930 Oscar Риддлого и подтверждена в организме человека в 1970 года Генри Friesen , пролактин является пептидным гормоном , кодируемый PRL геном .
У млекопитающих пролактин связан с производством молока; Считается, что у рыб он связан с контролем водно-солевого баланса. Пролактин также действует подобно цитокинам и является важным регулятором иммунной системы. Он выполняет важные функции, связанные с клеточным циклом, как фактор роста, дифференциации и антиапоптотический фактор. Как фактор роста, связываясь с цитокиноподобными рецепторами, он влияет на кроветворение и ангиогенез и участвует в регуляции свертывания крови несколькими путями. Гормон действует эндокринным , аутокринным и паракринным способами через рецептор пролактина и многочисленные рецепторы цитокинов .
Секреция пролактина гипофизом регулируется эндокринными нейронами гипоталамуса . Наиболее важные из них являются нейросекреторная tuberoinfundibulum (TIDA) нейроны дугообразного ядра , которые секретируют дофамин (он же пролактин ингибирующего гормона) , чтобы действовать на D 2 рецепторов из lactotrophs , вызывая ингибирование секреции пролактина. Тиротропин-рилизинг-фактор (тиреотропин-рилизинг-гормон) оказывает стимулирующее действие на высвобождение пролактина, хотя пролактин является единственным аденогипофизарным гормоном, основной контроль которого является ингибирующим.
Известно несколько вариантов и форм для каждого вида. Многие рыбы имеют варианты пролактина A и пролактин B . У большинства позвоночных, включая человека, также есть близкородственный соматолактин. У человека существуют три меньших (4, 16 и 22 кДа) и несколько больших (так называемые большие и большие-большие) варианты.
Функции
Пролактин обладает множеством эффектов. Он стимулирует выработку молока в молочных железах ( лактация ): повышенная концентрация пролактина в сыворотке крови во время беременности вызывает увеличение молочных желез и подготовку к выработке молока, которая обычно начинается, когда уровень прогестерона падает к концу беременности и присутствует стимул к сосанию. . Пролактин играет важную роль в материнском поведении .
В общем, дофамин подавляет пролактин, но этот процесс имеет механизмы обратной связи.
Повышенный уровень пролактина снижает уровень половых гормонов - эстрогена у женщин и тестостерона у мужчин. Эффекты умеренно повышенного уровня пролактина гораздо более разнообразны, у женщин они значительно повышают или понижают уровни эстрогена.
Пролактин иногда классифицируют как гонадотропин, хотя у людей он имеет лишь слабый лютеотропный эффект, в то время как эффект подавления классических гонадотропных гормонов более важен. Пролактин в пределах нормы может действовать как слабый гонадотропин, но в то же время подавляет секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона . Точный механизм, с помощью которого он ингибирует гонадотропин-рилизинг гормон, плохо изучен. Хотя экспрессия рецепторов пролактина была продемонстрирована в гипоталамусе крыс, то же самое не наблюдалось в нейронах гонадотропин-рилизинг-гормона. Физиологические уровни пролактина у мужчин усиливают рецепторы лютеинизирующего гормона в клетках Лейдига , что приводит к секреции тестостерона, что приводит к сперматогенезу .
Пролактин также стимулирует пролиферацию клеток-предшественников олигодендроцитов . Эти клетки дифференцировались в олигодендроциты , клетки ответственны за формирование миелиновых покрытий на аксонов в центральной нервной системе .
Другие действия включают вклад в синтез легочного сурфактанта в легких плода в конце беременности и иммунную толерантность плода со стороны материнского организма во время беременности. Пролактин способствует нейрогенезу в мозге матери и плода .
Функции у других видов позвоночных
Основная функция пролактина у рыб - осморегуляция , то есть регулирование движения воды и солей между тканями рыбы и окружающей водой. Однако, как и у млекопитающих, пролактин у рыб также выполняет репродуктивные функции, в том числе способствует половому созреванию и стимулирует циклы размножения, а также обеспечивает вывод потомства и заботу о родителях. У южноамериканских дискусов пролактин может также регулировать выработку кожного секрета, который обеспечивает пищу личиночным малькам . Сообщалось об усилении насиживания, вызванном пролактином, у кур .
Пролактин и его рецептор экспрессируются в коже, особенно в волосяных фолликулах, где они аутокринным образом регулируют рост и линьку волос . Повышенный уровень пролактина может подавлять рост волос, а нокаутные мутации в гене пролактина вызывают увеличение длины волос у крупного рогатого скота и мышей. И наоборот, мутации рецептора пролактина могут вызвать замедление роста волос, что приводит к появлению «гладкого» фенотипа у крупного рогатого скота. Кроме того, пролактин задерживает рост волос у мышей.
Подобно своему влиянию на рост и выпадение волос у млекопитающих, пролактин у птиц контролирует линьку перьев, а также возраст начала оперения как у индеек, так и у цыплят.
Регулирование
У людей пролактин вырабатывается, по крайней мере, в передней доле гипофиза, децидуальной оболочке , миометрии , груди, лимфоцитах , лейкоцитах и простате .
Пролактин гипофиза контролируется фактором транскрипции Pit-1, который связывается с геном пролактина на нескольких участках. В конечном итоге дофамин, внегипофизарный пролактин контролируется супердистальным промотором и, по-видимому, не подвержен влиянию дофамина. Тиреотропин-рилизинг гормона и вазоактивный кишечный пептид стимулирует секрецию пролактина в экспериментальных условиях, однако их физиологическое воздействие неясно. Основным стимулом для секреции пролактина является кормление грудью, действие которого опосредовано нейронами. Ключевым регулятором выработки пролактина являются эстрогены, которые усиливают рост пролактин-продуцирующих клеток и напрямую стимулируют выработку пролактина, а также подавляют дофамин .
В децидуальных клетках и лимфоцитах дистальный промотор и, следовательно, экспрессия пролактина стимулируются цАМФ . Реакция на цАМФ опосредуется несовершенным цАМФ-чувствительным элементом и двумя белками, связывающими СААТ / энхансер (C / EBP). Прогестерон усиливает синтез пролактина в эндометрии и снижает его в миометрии и железистой ткани груди. Грудь и другие ткани могут экспрессировать промотор Pit-1 в дополнение к дистальному промотору.
Считается, что внегипофизарное производство пролактина является специфическим для людей и приматов и может служить в основном тканеспецифичным паракринным и аутокринным целям. Была выдвинута гипотеза, что у позвоночных, таких как мыши, подобный тканеспецифический эффект достигается большим семейством пролактин-подобных белков, контролируемых по крайней мере 26 паралогическими генами PRL, отсутствующими у приматов.
Вазоактивный кишечный пептид и пептид гистидин-изолейцин помогают регулировать секрецию пролактина у людей, но функции этих гормонов у птиц могут быть совершенно разными.
Пролактин следует суточному и овуляторному циклам. Уровень пролактина достигает пика во время быстрого сна и ранним утром. Многие млекопитающие испытывают сезонный цикл.
Во время беременности высокие циркулирующие концентрации эстрогена и прогестерона повышают уровень пролактина в 10-20 раз. Эстроген и прогестерон подавляют стимулирующее действие пролактина на выработку молока. Резкое падение уровня эстрогена и прогестерона после родов позволяет пролактину, который временно остается высоким, вызывать лактацию.
Сосание соска компенсирует падение пролактина, поскольку внутренний стимул для них устраняется. Сосание активирует механорецепторы в соске и вокруг него. Эти сигналы передаются по нервным волокнам через спинной мозг в гипоталамус , где изменения электрической активности нейронов, регулирующих работу гипофиза, увеличивают секрецию пролактина. Стимул сосания также запускает высвобождение окситоцина из задней доли гипофиза , что вызывает выработку молока: пролактин контролирует выработку молока (лактогенез), но не рефлекс выброса молока; повышение уровня пролактина наполняет грудь молоком при подготовке к следующему кормлению.
В обычных обстоятельствах, при отсутствии галактореи , лактация прекращается в течение одной или двух недель после окончания грудного вскармливания .
Уровень может повышаться после физических упражнений, приема пищи с высоким содержанием белка, незначительных хирургических вмешательств, эпилептических припадков или из-за физического или эмоционального стресса . В исследовании с участием женщин-добровольцев под гипнозом всплески пролактина были вызваны гневом унизительных переживаний, а не фантазиями о кормлении грудью.
Гиперсекреция встречается чаще, чем гипосекреция. Гиперпролактинемия - наиболее частая аномалия опухолей передней доли гипофиза, называемая пролактиномами . Пролактиномы могут нарушить ось гипоталамус-гипофиз-гонад, поскольку пролактин имеет тенденцию подавлять секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона из гипоталамуса и, в свою очередь, снижает секрецию фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона из передней доли гипофиза, тем самым нарушая овуляторный цикл . Такие гормональные изменения могут проявляться аменореей и бесплодием у женщин, а также импотенцией у мужчин. Несоответствующая лактация ( галакторея ) - еще один важный клинический признак пролактином.
Строение и изоформы
Структура пролактина аналогична структуре гормона роста и плацентарного лактогена . Молекула сворачивается за счет активности трех дисульфидных связей . Была описана значительная гетерогенность молекулы, поэтому биоанализы и иммуноанализы могут давать разные результаты из-за разного гликозилирования , фосфорилирования и сульфатирования , а также деградации. Негликозилированная форма пролактина является доминирующей формой, секретируемой гипофизом .
Три разных размера пролактина:
- Мало пролактина - преобладающая форма. Он имеет молекулярную массу примерно 22 кДа . Это одноцепочечный полипептид из 198 аминокислот, который, по-видимому, является результатом удаления некоторых аминокислот.
- Большой пролактин - примерно 48 кДа. Это может быть продукт взаимодействия нескольких молекул пролактина. Похоже, что он обладает небольшой биологической активностью или вообще не имеет ее.
- Большой большой пролактин - примерно 150 кДа. По-видимому, он имеет низкую биологическую активность.
Уровни более крупных несколько выше в раннем послеродовом периоде .
Рецептор пролактина
Рецепторы пролактина присутствуют в молочных железах , яичниках , гипофизе, сердце, легких, тимусе , селезенке , печени, поджелудочной железе, почках , надпочечниках , матке , скелетных мышцах , коже и областях центральной нервной системы . Когда пролактин связывается с рецептором, он заставляет его димеризоваться с другим рецептором пролактина. Это приводит к активации Janus kinase 2 , тирозинкиназы, которая инициирует путь JAK-STAT . Активация также приводит к активации митоген-активируемых протеинкиназ и киназы Src .
Рецепторы пролактина человека нечувствительны к пролактину мыши.
Диагностическое использование
Уровни пролактина можно проверить в рамках обследования половых гормонов , поскольку повышенная секреция пролактина может подавлять секрецию фолликулостимулирующего гормона и гонадотропин-рилизинг-гормона, что приводит к гипогонадизму и иногда вызывает эректильную дисфункцию .
Уровни пролактина могут быть полезны для отличия эпилептических припадков от психогенных неэпилептических припадков . Уровень пролактина в сыворотке крови обычно повышается после эпилептического припадка.
Единицы и преобразования единиц
Концентрация пролактина в сыворотке может быть выражена в виде массовой концентрации ( мкг / л или нг / мл ), молярной концентрации ( нмоль / л или пмоль / л) или международных единиц (обычно мМЕ / л). Текущая МЕ калибрована по третьему международному стандарту пролактина, IS 84/500. Эталонные ампулы IS 84/500 содержат 2,5 мкг лиофилизированного пролактина человека, и им присвоена активность 0,053 международных единиц. Измерения, откалиброванные по текущему международному стандарту, можно преобразовать в единицы массы, используя это отношение граммов к МЕ; Концентрация пролактина, выраженная в мМЕ / л, может быть преобразована в мкг / л путем деления на 21,2. Предыдущие стандарты используют другие соотношения.
Первый международный эталонный препарат (или IRP) человеческого пролактина для иммуноанализа был создан в 1978 году (75/504 1-й IRP для человеческого пролактина) в то время, когда не хватало очищенного пролактина человека. Предыдущие стандарты основывались на пролактине животного происхождения. Очищенный человеческий пролактин был дефицитным, гетерогенным, нестабильным и трудно поддающимся описанию. Препарат с маркировкой 81/541 был распространен Комитетом экспертов ВОЗ по биологической стандартизации без официального статуса, и ему было присвоено значение 50 мМЕ / ампула, основанное на более раннем совместном исследовании. Было установлено, что этот препарат в некоторых иммуноанализах ведет себя аномально и не подходит в качестве IS.
Впоследствии были получены три различных экстракта гипофиза человека, содержащие пролактин, в качестве кандидатов на IS. Они были распределены по ампулам с кодами 83/562, 83/573 и 84/500. Совместные исследования с участием 20 различных лабораторий не обнаружили большой разницы между этими тремя препаратами. 83/562 оказался наиболее стабильным. Этот препарат практически не содержал димеров и полимеров пролактина. На основании этих исследований, 83/562 был установлен как второй IS для человеческого пролактина. После того, как запасы этих ампул были исчерпаны, 84/500 стал Третьим стандартом для человеческого пролактина.
Референсные диапазоны
Общие рекомендации по диагностике избытка пролактина ( гиперпролактинемии ) определяют верхний порог нормального пролактина на уровне 25 мкг / л для женщин и 20 мкг / л для мужчин. Аналогичным образом, рекомендации по диагностике недостаточности пролактина ( гипопролактинемии ) определяются как уровни пролактина ниже 3 мкг / л у женщин и 5 мкг / л у мужчин. Однако разные анализы и методы для измерения пролактина используются разными лабораториями, и поэтому референсный диапазон сывороточного пролактина часто определяется лабораторией, выполняющей измерение. Кроме того, уровни пролактина варьируются в зависимости от таких факторов, как возраст, пол, стадия менструального цикла и беременность. Поэтому необходимо учитывать обстоятельства, связанные с данным измерением пролактина (анализ, состояние пациента и т. Д.), Прежде чем можно будет точно интерпретировать измерение.
На следующей диаграмме показаны различия, наблюдаемые при нормальных измерениях пролактина в разных группах населения. Значения пролактина были получены из конкретных контрольных групп разного размера с использованием анализа IMMULITE .
Пробанд | Пролактин, мкг / л |
---|---|
женщины, фолликулярная фаза (n = 803) |
12.1
|
женщины, лютеиновая фаза (n = 699) |
13,9
|
женщины среднего цикла (n = 53) |
17
|
женщины, полный цикл (n = 1555) |
13,0
|
женщины, беременные, 1 триместр (n = 39) |
16
|
женщины, беременные, 2 триместр (n = 52) |
49
|
женщины, беременные, 3 триместр (n = 54) |
113
|
Мужчины, 21–30 лет (n = 50) |
9.2
|
Мужчины, 31–40 лет (n = 50) |
7.1
|
Мужчины, 41–50 лет (n = 50) |
7.0
|
Мужчины, 51–60 лет (n = 50) |
6.2
|
Мужчины, 61–70 лет (n = 50) |
6.9
|
Вариативность между методами
В следующей таблице показана вариабельность референсных диапазонов сывороточного пролактина между некоторыми широко используемыми методами анализа (по состоянию на 2008 г.) с использованием контрольной группы здоровых специалистов здравоохранения (53 мужчины, возраст 20–64 года, медиана 28 лет; 97 женщин, возраст 19–59 лет, в среднем 29 лет) в Эссексе , Англия:
Метод анализа | Средний пролактин |
Нижний предел 2,5 процентиля |
Верхний предел 97,5 процентиля |
||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
мкг / л | мМЕ / л | мкг / л | мМЕ / л | мкг / л | мМЕ / л | ||||
Самки | |||||||||
Кентавр | 7,92 | 168 | 3,35 | 71 | 16,4 | 348 | |||
Иммулит | 9,25 | 196 | 3,54 | 75 | 18,7 | 396 | |||
Доступ | 9.06 | 192 | 3,63 | 77 | 19,3 | 408 | |||
AIA | 9,52 | 257 | 3,89 | 105 | 20,3 | 548 | |||
Elecsys | 10,5 | 222 | 4,15 | 88 | 23,2 | 492 | |||
Архитектор | 10,6 | 225 | 4,62 | 98 | 21,1 | 447 | |||
Самцы | |||||||||
Доступ | 6,89 | 146 | 2,74 | 58 | 13,1 | 277 | |||
Кентавр | 7,88 | 167 | 2,97 | 63 | 12,4 | 262 | |||
Иммулит | 7,45 | 158 | 3,30 | 70 | 13,3 | 281 | |||
AIA | 7,81 | 211 | 3,30 | 89 | 13,5 | 365 | |||
Elecsys | 8,49 | 180 | 3,40 | 72 | 15,6 | 331 | |||
Архитектор | 8,87 | 188 | 4.01 | 85 | 14,6 | 310 |
Пример использования вышеприведенной таблицы: при использовании анализа Centaur для оценки значений пролактина в мкг / л для женщин среднее значение составляет 7,92 мкг / л, а референсный диапазон составляет 3,35–16,4 мкг / л.
Условия
Повышенные уровни
Гиперпролактинемия или избыток пролактина в сыворотке крови связаны с гипоэстрогенизмом , ановуляторным бесплодием , олигоменореей , аменореей , неожиданной лактацией и потерей либидо у женщин, а также эректильной дисфункцией и потерей либидо у мужчин.
Физиологический
|
Фармакологический
|
Патологический
|
|
Пониженные уровни
Гипопролактинемия , или дефицит сывороточного пролактина, связана с дисфункцией яичников у женщин и артериогенной эректильной дисфункцией , преждевременной эякуляцией , олигозооспермией , астеноспермией , гипофункцией семенных пузырьков и гипоандрогенизмом у мужчин. В одном исследовании нормальные характеристики сперматозоидов были восстановлены, когда уровень пролактина был повышен до нормальных значений у мужчин с гипопролактинемией.
Гипопролактинемия может быть результатом гипопитуитаризма , чрезмерного дофаминергического действия в тубероинфундибулярном пути и приема внутрь агонистов рецептора D 2 , таких как бромокриптин .
В медицине
Пролактин коммерчески доступен для использования у других животных, но не у людей. Он используется для стимуляции лактации у животных. Биологический период полураспада пролактина в организме человека составляет около 15-20 минут. Рецептор D 2 участвует в регуляции секреции пролактина, и агонисты рецептора, такие как бромокриптин и каберголин, снижают уровень пролактина, в то время как антагонисты рецептора, такие как домперидон , метоклопрамид , галоперидол , рисперидон и сульпирид, повышают уровень пролактина. Антагонисты рецептора D 2, такие как домперидон, метоклопрамид и сульпирид, используются в качестве галактообразующих средств для увеличения секреции пролактина в гипофизе и индукции лактации у людей.
Смотрите также
- Кормление грудью
- Грудное вскармливание и фертильность
- Эпилептический припадок
- Гиперпролактинемия
- Гипоталамо-гипофизарно-пролактиновая ось
- Лактация у мужчин
- Модулятор пролактина
- Рецептор пролактина
- Пролактин-рилизинг-гормон
- Пролактинома
- Отлучение от груди
использованная литература
внешние ссылки
- Энциклопедия MedlinePlus : пролактин
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P01236 ( Prolactin ) в PDBe-KB .