エリスロポエチン

エリスロポエチン、簡単にも EPO 呼ばれ、糖タンパク質のグループからのホルモンです。それは赤血球（赤血球）の生産における成長因子として機能します。

エリスロポエチンとは何ですか？

EPOは腎臓の細胞で作られるホルモンです。合計165個のアミノ酸で構成されています。分子量は34 kDaです。 4つのαヘリックスが二次構造を形成しています。分子量の40％は炭水化物で構成されています。 EPOの炭水化物含有量は、3つのN-グリコシド結合と1つのO-グリコシド結合の側鎖で構成されています。

ホルモンは赤血球の形成を刺激するため、EPOは赤血球新生刺激剤（ESA）の1つです。 ESAは、血液形成（造血）において重要な役割を果たします。エリスロポエチンはまた、合成的に生成することができます。バイオテクノロジーで生産されたホルモンは、透析患者の治療に使用されます。これらにより、腎不全後に血液の形成が妨げられることがよくあります。スポーツ、特にサイクリングにおけるさまざまなドーピング事例を通じて、エリスロポエチンは国民の間でよく知られるようになりました。

機能、効果、タスク

エリスロポエチンは腎臓で作られ、血中に放出されます。それは血液を介して骨髄に到達し、そこで赤芽球の細胞表面にある特別なエリスロポエチン受容体に結合します。赤芽球は赤血球の前駆細胞です。骨髄の赤血球形成は常に7つのステップで行われます。

まず、いわゆる前赤芽球は骨髄の多能性骨髄幹細胞から発生します。マクロブラストは、分裂を通じて前赤芽球から発生します。マクロブラストは次に好塩基性赤芽球に分かれます。これらは、正常芽細胞としても知られています。好塩基性赤芽球にはエリスロポエチン受容体があります。 EPOがこれらの受容体に結合すると、赤芽球が分裂するように刺激されます。その結果、それらは多染性赤芽球に分化します。この段階の後、細胞は分裂する能力を失います。

その後、骨髄はさらにオルソクロマチック赤芽球へと発達します。網状赤血球は、細胞核の喪失によって形成されます。網状赤血球は、骨髄から血中に放出される若い赤血球です。血中でのみ、有核およびオルガネラフリーの赤血球への最終的な成熟が起こります。

ただし、EPOの機能は造血の刺激に限定されません。研究によると、ホルモンは心筋細胞や神経系のさまざまな細胞にも見られることがわかっています。ここでは、細胞分裂プロセス、新しい血管の形成（血管新生）、アポトーシスの抑制、および細胞内カルシウムの活性化に影響を与えるようです。

EPOは海馬でも検出できます。海馬は、酸素の不足により短時間で深刻な損傷を受ける可能性がある脳の領域です。動物実験では、EPOの標的投与が海馬の神経の活動を増加させることが示されています。さらに、脳梗塞と脳の酸素欠乏におけるホルモンの保護効果を実証することができました。

教育、発生、特性および最適値

エリスロポエチンの85〜90％は腎臓で生成されます。ホルモンの10〜15％は肝臓の肝細胞によって作られます。脳、精巣、脾臓、子宮、毛包でも合成はほとんど行われません。

EPOの生合成は、血中の酸素含有量が減少すると始まります。これに必要な転写因子は、ヒトの7番染色体の7q21-7q22に位置しています。酸素が不足した場合、いわゆる低酸素誘導因子（HIF）のサブユニットが細胞液からEPO産生細胞の核に移動します。そこでHIFは適切なサブユニットに結合します。これにより、ヘテロダイマーHIF-1が作成されます。これは次に、cAMP応答要素結合タンパク質と特別な転写因子に結合します。最終結果は、3つの要素で構成されるタンパク質複合体です。

これは、赤血球新生の一端に結合し、そこで転写を開始します。完成したホルモンは、その後、産生細胞によって直接血中に放出され、血流を介して骨髄に到達します。 健康な人では、血中のEPOの血清濃度は6〜32 mU / mlで、ホルモンの血漿半減期は2〜13時間です。

病気と障害

腎臓の機能の喪失は、エリスロポエチン欠乏症につながる可能性があります。その結果、生成される赤血球が少なすぎ、腎性貧血が発生します。血清クレアチニン値が4 mg / dLを超える慢性腎臓病患者のほとんどすべてが、このような腎性貧血を発症します。

慢性腎不全は、主に糖尿病、高血圧、糸球体症、腎臓の炎症（鎮痛剤の乱用による）、嚢胞性腎臓、血管炎などの自己免疫疾患などの疾患によって引き起こされます。

腎性貧血の程度は通常、基礎疾患の重症度によって異なります。影響を受ける人は、パフォーマンスが低下し、集中力障害や感染症にかかりやすくなります。また、疲労感、めまい、肌の蒼白などの一般的な症状があります。高血圧、胃腸の不調、かゆみ、月経異常、またはインポテンツも貧血の一部として起こります。全体として、罹患した患者の生活の質は大幅に低下します。 ただし、EPOの形成は、インターロイキン-1やTNF-αなどの炎症メディエーターによっても阻害されます。

これが慢性疾患で貧血がしばしば発症する方法です。貧血は、炎症反応が長期間続くと発生します。慢性疾患の貧血は正球性で、低色素性です。つまり、赤血球のサイズは正常ですが、十分な鉄が含まれていません。この形の貧血の症状は、鉄欠乏性貧血の症状に似ています。患者は青み、疲労感、集中力障害、感染症への感受性、息切れに苦しんでいます。