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細胞膜に受容体があるホルモンはどれ?

看護師国家試験 第108回 午後 第27問 / 人体の構造・機能 / 内分泌系

国試問題にチャレンジ

108回 午後 第27問

標的細胞の細胞膜に受容体があるのはどれか。

  1. 1.男性ホルモン
  2. 2.甲状腺ホルモン
  3. 3.糖質コルチコイド
  4. 4.甲状腺刺激ホルモン

対話形式の解説

博士 博士

今日はホルモンと受容体の関係について勉強しよう。ホルモンには細胞膜に受容体があるタイプと、細胞内(核内)に受容体があるタイプがあるんじゃ。

サクラ サクラ

博士、正解はどれですか?

博士 博士

正解は4の甲状腺刺激ホルモンじゃ。TSHは水溶性のペプチドホルモンで、細胞膜を通過できないから受容体は細胞膜表面にある。

サクラ サクラ

どうやって見分けるんですか?

博士 博士

シンプルじゃ。ホルモンが水溶性か脂溶性かで決まる。水溶性は膜を通れないから細胞膜に受容体、脂溶性は膜を通れるから細胞内受容体じゃ。

サクラ サクラ

選択肢1の男性ホルモンはどうですか?

博士 博士

男性ホルモン、つまりテストステロンはステロイドホルモンで脂溶性じゃ。細胞膜を通過して核内受容体に結合し、遺伝子発現を変える。

サクラ サクラ

選択肢2の甲状腺ホルモンは?

博士 博士

甲状腺ホルモン(T3・T4)はアミノ酸由来じゃが例外的に脂溶性で、核内受容体に作用する。甲状腺『刺激』ホルモンとは別物なので間違えやすいぞ。

サクラ サクラ

選択肢3の糖質コルチコイドは?

博士 博士

コルチゾールなどのステロイドホルモンじゃから脂溶性、細胞質の受容体に結合して核に移行する。ステロイド=細胞内受容体と覚えておこう。

サクラ サクラ

水溶性ホルモンにはどんなものがありますか?

博士 博士

ペプチドホルモン全般じゃ。TSH、FSH、LH、ACTH、GH、プロラクチン、インスリン、グルカゴン、それにアドレナリンなどのカテコラミン類も水溶性じゃ。

サクラ サクラ

細胞膜受容体はどんな仕組みで情報を伝えるんですか?

博士 博士

代表的なのがGタンパク質共役型受容体じゃ。ホルモンが結合するとGタンパク質が活性化し、アデニル酸シクラーゼを介してcAMPなどのセカンドメッセンジャーが産生されるんじゃ。

サクラ サクラ

核内受容体との違いは?

博士 博士

作用の速さと持続時間が違う。細胞膜受容体は数秒〜数分で反応するが、核内受容体は転写・翻訳を伴うので数時間〜数日とゆっくりで、持続的じゃ。

サクラ サクラ

臨床での例を教えてください。

博士 博士

例えばインスリンはチロシンキナーゼ型受容体で素早く血糖を下げる。一方、コルチゾールは炎症抑制効果がゆっくり現れ、長く持続する。薬理学でもこの違いは重要じゃ。

サクラ サクラ

水溶性と脂溶性、受容体の場所、作用時間。セットで覚えます。

POINT

ホルモンの受容体は、水溶性ホルモン(ペプチド・カテコラミン)では細胞膜に、脂溶性ホルモン(ステロイド・甲状腺ホルモン)では細胞内(核内)にあります。甲状腺刺激ホルモンはペプチドホルモンで細胞膜受容体を介して作用し、甲状腺ホルモン本体とは区別されます。細胞膜受容体は迅速作用、核内受容体は遺伝子発現を介した遅効性・持続性作用が特徴です。

解答・解説

正解は 4 です

問題文:標的細胞の細胞膜に受容体があるのはどれか。

解説:正解は 4 です。ホルモンは化学的性質により受容体の位置が異なります。水溶性(親水性)ホルモン(ペプチドホルモン・アミン類)は細胞膜を通過できないため、受容体は細胞膜表面にあります。代表例は甲状腺刺激ホルモン(TSH)などの下垂体前葉ホルモン、インスリン、グルカゴン、アドレナリンなどで、主にGタンパク質共役型受容体やチロシンキナーゼ型受容体を介してセカンドメッセンジャー(cAMPなど)を産生します。一方、脂溶性(疎水性)ホルモン(ステロイドホルモンや甲状腺ホルモン)は細胞膜を通過し、細胞質や核内の受容体に結合して遺伝子発現を直接調節します。

選択肢考察

  1. × 1.  男性ホルモン

    男性ホルモン(テストステロンなど)はステロイドホルモンで脂溶性です。細胞膜を通過して細胞内(核内)の受容体に結合し、遺伝子転写を調節します。

  2. × 2.  甲状腺ホルモン

    甲状腺ホルモン(T3・T4)はアミノ酸由来ですが脂溶性で、細胞膜を通過し核内受容体に結合します。細胞膜受容体ではありません。

  3. × 3.  糖質コルチコイド

    糖質コルチコイド(コルチゾールなど)はステロイドホルモンで脂溶性です。細胞質の受容体に結合後、核内に移行して遺伝子発現を変化させます。

  4. 4.  甲状腺刺激ホルモン

    甲状腺刺激ホルモン(TSH)はペプチドホルモンで水溶性です。細胞膜を通過できないため、甲状腺濾胞細胞の細胞膜にあるGタンパク質共役型受容体に結合してcAMPを介し作用します。

受容体の位置を見分けるコツは『水に溶けるか、油に溶けるか』です。ペプチド・タンパク・カテコラミンなどの水溶性ホルモンは細胞膜受容体、ステロイドと甲状腺ホルモンは細胞内受容体と覚えましょう。作用発現までの時間も異なり、細胞膜受容体型は数秒〜数分で迅速、核内受容体型は数時間〜数日と遅効性・持続性という違いがあります。

ホルモンの化学的性質(水溶性/脂溶性)と受容体の局在(細胞膜/細胞内)の対応を問うている。