脳科学辞典

「アドレナリン」の版間の差分

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'''「概要」'''  
<div align="right"> 
<font size="+1">[http://researchmap.jp/hirofumitokuoka 徳岡 宏文]、[http://researchmap.jp/hiroshiichinose 一瀬 宏]</font><br>
''東京工業大学''<br>
DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2012年6月15日　原稿完成日：2013年8月28日<br>
担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）<br>
</div>


アドレナリン（adrenaline）はノルエピネフリン（epinephrine, EP）とも呼ばれる。モノアミンの一種、またカテコールアミンの一種である。生体内において、神経伝達物質またはホルモンとして働く。生体内ではチロシンから合成される。受容体はアドレナリン受容体と呼ばれるファミリーであり、Gタンパク質共役７回膜貫通型である。中枢神経系では、後脳髄質にアドレナリン作動性神経細胞が存在し、そこからほぼ脳全域に投射している。<br>  
{{drugbox | verifiedrevid = 464189734
| IUPAC_name = ''(R)''-4-(1-hydroxy-<br />2-(methylamino)ethyl)benzene-1,2-diol
| image = 2AD fig1.jpg
| width = 180px
| image2 = Epinephrine-3d-CPK.png
| imagename = ''(R)''-(–)-<small>L</small>-Epinephrine or ''(R)''-(–)-<small>L</small>-adrenaline


<br> '''「発見と用語」'''
<!--Clinical data-->
| Drugs.com = {{drugs.com|monograph|epinephrine}}
| MedlinePlus = a603002
| pregnancy_AU = A
| pregnancy_US = C
| legal_AU = S4
| legal_UK = POM
| legal_US = Rx-only
| routes_of_administration = [[intravenous|IV]], [[intramuscular|IM]], [[endotracheal tube|endotracheal]], [[Intracardiac injection|IC]]


１８９３年、George Oliver（イギリス）は副腎（Adrenal）に薬理学的に劇的な効果を持つ物質が含まれることを発見した<ref name="ref1">'''G Oliver, EA Schäfer''' <br> On the physiological action of extract of the suprarenal capsules <br>''J. Physiol. Lond.'':1894;16;i-iv</ref>。１８９７年、John Abel　（アメリカ）は副腎から粗抽出物を調製、これをエピネフリンと呼んだが<ref name="ref2">''' JJ Abel''' <br> On epinephrin, the active constituent of the suprarenal capsule and its compounds <br>'' Proc. Am. Phys. Soc.'': 1898; 3­4; 3­5</ref>、これには生理活性はなかった<ref name="ref3"><pubmed> 10678871</pubmed></ref>。その後、1901年、高峰と上中は副腎から生理活性物質を精製した<ref name="ref4">''' J Takamine '''<br> The isolation of the active principle of the suprarenal gland <br>''J. Physiol. Lond.'':1901;27;30P-39P </ref>。これをParke, Davis &amp; CoはAdrenalinという名前で販売した<ref name="ref3" />。
<!--Pharmacokinetic data-->
| bioavailability = Nil (oral)
| metabolism = [[synapse|adrenergic synapse]] ([[Monoamine oxidase|MAO]] and [[Catechol-O-methyl transferase|COMT]])
| elimination_half-life = 2 minutes
| excretion = Urine


　現在、アドレナリンとエピネフリンという呼称については、国により使用頻度が異なる。歴史的にはアドレナリンの方が正しい呼称と考えられ、欧州ではアドレナリンの方が一般的である。しかし、米国の、特に医学分野では、John Abelの影響の名残でエピネフリンの方が一般的である。日本では2006年の第十五改正日本薬局方よりアドレナリンが一般名称となった。
<!--Identifiers-->
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CAS_number_Ref = {{cascite|correct|??}}
| CAS_number = 51-43-4
| ATC_prefix = A01
| ATC_suffix = AD01
| ATC_supplemental = {{ATC|B02|BC09}} {{ATC|C01|CA24}} {{ATC|R01|AA14}} {{ATC|R03|AA01}} {{ATC|S01|EA01}}
| ChEBI_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
| ChEBI = 28918
| PubChem = 5816
| IUPHAR_ligand = 479
| IUPHAR_ligand = 509
| DrugBank_Ref = {{drugbankcite|correct|drugbank}}
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| ChemSpiderID = 5611
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| UNII = YKH834O4BH
| KEGG_Ref = {{keggcite|correct|kegg}}
| KEGG = D00095
| ChEMBL_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
| ChEMBL = 679


<br>  
<!--Chemical data-->
| C=9 | H=13 | N=1 | O=3
| molecular_weight = 183.204 g/mol
| smiles = Oc1ccc(cc1O)[C@@H](O)CNC
| InChI = 1/C9H13NO3/c1-10-5-9(13)6-2-3-7(11)8(12)4-6/h2-4,9-13H,5H2,1H3/t9-/m0/s1
| StdInChI_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChI = 1S/C9H13NO3/c1-10-5-9(13)6-2-3-7(11)8(12)4-6/h2-4,9-13H,5H2,1H3/t9-/m0/s1
| StdInChIKey_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChIKey = UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N
}}
英：adrenaline, epinephrine　独：Adrenalin, Epinephrin　仏：adrénaline, épinéphrine　略称：Ad, EP


'''「構造」'''<br>カテコール基と二級アミノ基をもつ、カテコールアミン神経伝達物質の一種(図1)。また、ドーパミン、セロトニン、ヒスタミンなどとともにモノアミン系神経伝達物質のグループを形成する。
同義語：エピネフリン


<br>
{{box|text=
　アドレナリンはモノアミンの一種、またカテコールアミンの一種である。生体内において、神経伝達物質またはホルモンとして働く。生体内ではチロシンから合成される。受容体はアドレナリン受容体と呼ばれるファミリーであり、Gタンパク質共役７回膜貫通型である。中枢神経系では、後脳延髄にアドレナリン作動性神経細胞が存在し、そこから視床下部などへ上行性投射、および脊髄へ下行性投射を形成している。
}}
　
== 発見と用語 ==


[[Image:2AD fig1.jpg|200px]]  
　1893年、[[w:George Oliver (physician)|George Oliver]]（イギリス）は[[副腎]]（Adrenal gland）に[[薬理学]]的に劇的な効果を持つ物質が含まれることを発見した<ref name="ref1">'''G Oliver, EA Schäfer''' <br> On the physiological action of extract of the suprarenal capsules <br>''J. Physiol. Lond.'':1894;16;i-iv</ref>。1897年、[[w:John Jacob Abel|John Abel]]（アメリカ）は[[副腎]]から粗抽出物を調製、これを[[エピネフリン]]と呼んだが<ref name="ref2">''' JJ Abel''' <br> On epinephrin, the active constituent of the suprarenal capsule and its compounds <br>'' Proc. Am. Phys. Soc.'': 1898; 3­4; 3­5</ref>、これには生理活性がなかった<ref name="ref3"><pubmed> 10678871</pubmed></ref>。その後、1901年、[[wj:高峰譲吉|高峰譲吉]]と上中啓三は副腎から[[生理活性物質]]を精製した<ref name="ref4">''' J Takamine '''<br> The isolation of the active principle of the suprarenal gland <br>''J. Physiol. Lond.'':1901;27;30P-39P </ref>。これをParke, Davis &amp; CoはAdrenalineという名前で販売した<ref name="ref3" />。


<br>
　現在、アドレナリンとエピネフリンという呼称については、国により使用頻度が異なる。歴史的にはアドレナリンの方が正しい呼称と考えられ、欧州ではアドレナリンの方が一般的である。しかし、米国の、特に医学分野では、John Abelの影響の名残でエピネフリンの方が一般的である。日本では2006年の第十五改正日本薬局方よりアドレナリンが一般名称となった。


'''「合成」'''
== 構造 ==


脳の一部の神経細胞、および副腎髄質中にあるクロム親和性細胞において合成される(図2)。他に、も合成されている。生合成に関わる酵素は以下の通り。 <br>
　[[カテコール]]基と[[wj:二級アミノ基|二級アミノ基]]をもつ、[[カテコールアミン]][[神経伝達物質]]の一種。また、[[ドーパミン]]、[[セロトニン]]、[[ヒスタミン]]などとともに[[モノアミン系]]神経伝達物質のグループを形成する。


*'''チロシン水酸化酵素 tyrosine hydroxylase (TH)：'''EC 1.14.16.2。チロシンよりL-DOPA （L-3,4-dihydroxyphenylalanine）を合成する<ref name="ref5"><pubmed> 15569247 </pubmed></ref> <ref name="ref6"><pubmed> 21176768 </pubmed></ref> <ref name="ref7"><pubmed> 2575455</pubmed></ref>。反応には、Tetrahydrobiopterin, O2, Fe2+が必要。カテコールアミン合成において、律速段階の酵素であると考えられている。その活性制御は、主にタンパク質の量と、リン酸化による。全てのカテコールアミン産生細胞に存在する。 　補因子であるTetrahydrobiopterinはGTPより合成される。律速酵素はGTP cyclohydrolase Iである<ref name="ref8"><pubmed> 21867484 </pubmed></ref>。
== 合成 ==
*'''芳香族アミノ酸脱炭酸酵素 aromatic L-amino acid decarboxylase (AADC)：'''EC 4.1.1.28。L-DOPAよりドーパミンを合成する。他に、この酵素は5-hydroxytryptophanからセロトニン（5-hydroxytryptamine, 5-HT)を合成する反応も触媒する。Pyridoxal phosphateが必要。全てのカテコールアミン産生細胞に存在する<ref name="ref9"><pubmed> 8897471</pubmed></ref>。
*'''ドーパミンβ水酸化酵素 Dopamine β-hydroxylase：'''EC 1.14.2.1。ドーパミンよりノルアドレナリンを合成する。アスコルビン酸、O2、Cu2+が必要。ノルアドレナリン、アドレナリン産生細胞のシナプス小胞の中に存在し、シナプス小胞に取り込まれたドーパミンをノルアドレナリンに変換する<ref name="ref10"><pubmed> 6998654 </pubmed></ref>。
*'''フェニルエタノールアミン-N-メチル基転移酵素 phenylethanolamine N-methyltransferase（PNMT）：'''EC 2.1.1.28。ノルアドレナリンのアミノにメチル基を付加し、アドレナリンを生合成する。メチル基のドナーとしてS-adenosylmethioneが必要。ヒトでは一つの遺伝子があり（Gene ID 5409）、転写産物は副腎髄質に多く、心臓、および脳幹にも存在する<ref name="ref11"><pubmed> 12438093 </pubmed></ref>。ノルアドレナリンからアドレナリンの生合成は、ノルアドレナリンが合成された顆粒内で起きると考えられている<ref name="ref12"><pubmed> 4615087</pubmed></ref>。


<br>
[[Image:2AD fig2.jpg|thumb|250px|'''図1. アドレナリン生合成経路''']]


[[Image:2AD fig2.jpg|300px]]  
　脳の一部の神経細胞、および[[副腎髄質]]中にある[[クロム親和性細胞]]において合成される(図2)。[[wj:生合成|生合成]]に関わる[[wj:酵素|酵素]]は以下の通り。 <br>


<br>  
*'''[[チロシン水酸化酵素]] (tyrosine hydroxylase, TH)：'''EC 1.14.16.2。[[チロシン]]より[[L-DOPA]] （L-3,4-dihydroxyphenylalanine）を合成する<ref name="ref5"><pubmed> 14216443 </pubmed></ref> <ref name="ref6"><pubmed> 15569247 </pubmed></ref> <ref name="ref7"><pubmed> 21176768 </pubmed></ref>。反応には、[[テトラヒドロビオプテリン]] (tetrahydrobiopterin), O<sub>2</sub>, Fe<sup>2+</sup>が必要。カテコールアミン合成において、[[wj:律速段階|律速段階]]の酵素であると考えられている。その活性制御は、主にタンパク質の量と、[[リン酸化]]による。全てのカテコールアミン産生細胞に存在する。[[wj:補因子|補因子]]であるテトラヒドロビオプテリンはGTPより合成される。律速酵素は[[GTPシクロヒドラーゼI]] (GTP cyclohydrolase I)である<ref name="ref8"><pubmed> 10727395 </pubmed></ref>。<br>  
*'''[[芳香族アミノ酸脱炭酸酵素]] (aromatic L-amino acid decarboxylase, AADC)'''：EC 4.1.1.28。L-DOPAよりドーパミンを合成する。他に、この酵素は[[5-ヒドロキシトリプトファン]] (5-hydroxytryptophan)からセロトニン（5-hydroxytryptamine, 5-HT)を合成する反応も触媒する。[[wj:ピリドキサールリン酸|ピリドキサールリン酸]] (pyridoxal phosphate)が必要。全てのカテコールアミン産生細胞に存在する<ref name="ref9"><pubmed> 8897471</pubmed></ref>。<br>
*'''[[ドーパミンβ水酸化酵素]] (dopamine β-hydroxylase, DBH)'''：EC 1.14.2.1。ドーパミンよりノルアドレナリンを合成する。[[wj:アスコルビン酸|アスコルビン酸]]、O<sub>2</sub>、Cu<sup>2+</sup>が必要。ノルアドレナリン、アドレナリン産生細胞の[[シナプス小胞]]の中に存在し、シナプス小胞に取り込まれたドーパミンをノルアドレナリンに変換する<ref name="ref10"><pubmed> 6998654 </pubmed></ref>。
*'''[[フェニルエタノールアミン-N-メチル基転移酵素|フェニルエタノールアミン-''N''-メチル基転移酵素]] (phenylethanolamine ''N''-methyltransferase, PNMT）：'''EC 2.1.1.28。ノルアドレナリンのアミノ基にメチル基を付加し、アドレナリンを生合成する。メチル基のドナーとして[[wj:S-アデノシルメチオニン|S-アデノシルメチオニン]] (S-adenosylmethione)が必要。[[wj:ヒト|ヒト]]では一つの遺伝子があり、[[wj:転写|転写]]産物は副腎髄質に多く、[[wj:心臓|心臓]]、および[[脳幹]]にも存在する<ref name="ref11"><pubmed> 12438093 </pubmed></ref>。PNMTは[[wj:細胞質|細胞質]]に局在するが、[[シナプス顆粒]]内にもあるとの説もある<ref name="ref12"><pubmed> 4615087</pubmed></ref>。そのため、アドレナリンの生合成が、細胞質で起きるのか、ノルアドレナリンが合成された顆粒内で起きるのかについては、まだはっきりと分かっていない。


'''「放出、再取り込み」'''
== 放出、再取り込み ==


アドレナリンの前駆対であるドーパミンは小胞型モノアミントランスポーター（vesicular monoamine transporter, vMAT）によりシナプス小胞内に輸送される。vMAT1は主に副腎のクロム親和性細胞、vMAT2は神経細胞で発現している。vMATはH+との交換輸送によりモノアミンを小胞内に蓄積させる<ref name="ref13"><pubmed> 11099462 </pubmed></ref>。 アドレナリンの放出は他の神経伝達物質と同様に、神経活動依存的、カルシウム依存的なシナプス小胞のエキソサイトーシスによる。 アドレナリンの再取り込みの機構はまだよく理解されていない。アドレナリン特異的なトランスポーターは、ほ乳類では報告されていない。
　アドレナリンの前駆体であるドーパミンは[[小胞型モノアミントランスポーター]]（[[vesicular monoamine transporter]]、[[vMAT]]）により[[シナプス小胞]]内に輸送される。[[vMAT1]]は主に副腎の[[クロム親和性細胞]]、[[vMAT2]]は神経細胞で発現している。vMATはH<sup>+</sup>との[[交換輸送]]によりモノアミンを[[小胞]]内に蓄積させる<ref name="ref13"><pubmed> 11099462 </pubmed></ref>。 アドレナリンの放出は他の神経伝達物質と同様に、神経活動依存的、[[カルシウム]]依存的なシナプス小胞の[[エキソサイトーシス]]による。


<br>
　アドレナリンの再取り込みの機構はまだよく理解されていない。アドレナリン特異的なトランスポーターは、[[wj:ほ乳類|ほ乳類]]では報告されていない。


'''「代謝分解」'''
== 代謝分解 ==
　アドレナリンの代謝分解には次の二つの酵素が重要である。


アドレナリンの代謝分解には次の二つの酵素が重要である。
*'''[[モノアミン酸化酵素]]（[[monoamine oxidase]], [[MAO]]）'''：MAOはモノアミンのアミノ基を[[wj:アルデヒド|アルデヒド]]基に酸化する。MAOは[[ミトコンドリア]]外膜に局在して存在し、細胞内のアドレナリン（再取込みされたものを含む）の分解に関与する。ただしMAOに比べてvMAT2の方がアドレナリンに対する親和性がずっと高いため、シナプス小胞への取り込みの方がMAOによる分解よりも優先されると考えられる<ref name="ref14"><pubmed> 16552415</pubmed></ref>。MAOには[[MAO-A]]と[[MAO-B]]があり、二つの別の遺伝子によりコードされている。MAO-AとMAO-Bはモノアミン作動性神経細胞および[[グリア細胞]]に発現しているが、発現量は細胞の種類により異なり、また動物種によっても違いが見られる<ref name="ref14" />。


*'''モノアミン酸化酵素（monoamine oxidase, MAO）：'''MAOはモノアミンのアミノ基をアルデヒド基に酸化する。MAOはミトコンドリア外膜に局在しに存在し、細胞内のノルアドレナリン（再取込みされたものを含む）の分解に関与する。ただしMAOに比べてvMAT2の方がノルアドレナリンに対する親和性がずっと高いため、シナプス小胞への取り込みの方がMAOによる分解よりも優先されると考えられる<ref name="ref14"><pubmed> 16552415</pubmed></ref>。MAOにはMAO-AとMAO-Bがあり、二つの別の遺伝子によりコードされている。MAO-AとMAO-Bはモノアミン作動性神経細胞およびグリア細胞に発現しているが、発現量は細胞の種類により異なり、また動物種によっても違いが見られる<ref name="ref14" />。マウス脳のノルアドレナリン作動性神経細胞には主にMAOAが発現している<ref name="ref15"><pubmed> 11793338 </pubmed></ref>。
*'''[[カテコール-O-メチル基転移酵素|カテコール-''O''-メチル基転移酵素]]（[[catechol-O-methyltransferase|catechol-''O''-methyltransferase]], [[COMT]]）'''：これはカテコール基の[[wj:メタ|メタ]]位[[wj:水酸基|水酸基]]に[[wj:メチル基|メチル基]]を転移させる。[[wj:腎臓|腎臓]]や[[wj:肝臓|肝臓]]に豊富だが、カテコールアミン作動性神経細胞の投射先においても発現している。細胞外で働くと考えられている<ref name="ref21846718"><pubmed> 21846718 </pubmed></ref>。
*'''カテコール-o-メチル基転移酵素（catechol-o-methyltransferase, COMT）：'''これはカテコール基のm-水酸基にメチル基を転移させる。腎臓や肝臓に豊富だが、カテコールアミン作動性神経細胞の投射先においても発現している。細胞外で働くと考えられている<ref name="ref16"><pubmed> 21846718 </pubmed></ref>。


脳においてアドレナリンの多くは、ノルアドレナリンと同様、MAO、アルデヒド還元酵素、およびCOMTにより3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol（MHPG）へ代謝され、さらに3-methoxy-4-hydroxymandelic acid (VMA)となって尿中に排出される<ref name="ref17">'''D E Golan, A H Tashjian Jr, E J Armstrong, A W Armstrong'''<br> Principles of Pharmacology, Second Edition<br>''Wolters Kluwer Health (Philadelphia)'':2002</ref>。MHPGの硫酸化物も尿中に排出される<ref name="ref17" />。  
　脳においてアドレナリンの多くは、[[ノルアドレナリン]]と同様、MAO、[[アルデヒド還元酵素]]、およびCOMTにより[[w:3-Methoxy-4-hydroxyphenylglycol|3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニルグリコール]] (3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol, MHPG）へ代謝され、さらに[[w:Vanillylmandelic acid|3-メトキシ-4-ヒドロキシマンデル酸]] (3-methoxy-4-hydroxymandelic acid) (または[[w:Vanillylmandelic acid|バニリルマンデル酸]], vanillylmandelic acid, VMA)となって尿中に排出される<ref name="ref15">'''D E Golan, A H Tashjian Jr, E J Armstrong, A W Armstrong'''<br> Principles of Pharmacology, Second Edition<br>''Wolters Kluwer Health (Philadelphia)'':2002</ref>。MHPGの硫酸化物も尿中に排出される<ref name="ref15" />。


<br>  
== 主たる投射系と機能 ==
===中枢神経系===
　[[中枢神経系]]におけるアドレナリン作動性の神経細胞は、主に次の三つの部位にある。
[[Image:2AD fig3.jpg|thumb|250px|'''図２　アドレナリン投射経路'''<br>C1-3: アドレナリン作動性神経細胞核C1-3、CTX: [[大脳皮質]]、H: [[視床下部]]、HF: [[海馬]]、LC: [[青斑核]]、OB: [[嗅球]]]]


'''「主たる投射系と機能」'''  
*C1：延髄の腹外側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A1に近接する。尾側の細胞群は、視床下部に上行性投射をし、循環器系や内分泌系の調節を行う。吻側の細胞群は、[[脊髄]]に下行性投射をし、[[交感神経]]の[[節前線維]]を形成する<ref name=ref18><pubmed> 19342614 </pubmed></ref><ref name=ref19>'''E R Kandel, J H Schwartz, T M Jessell'''<br> Principles of Neural Science, Fourth Edition<br>''Mc Graw Hill (New York)'':2000</ref>。
*C2：延髄の背側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A2と一部重なる。C1、C2共に[[視床下部室傍核]]に上行性投射をし、[[wj:循環器|循環器]]系や[[wj:内分泌|内分泌]]系の調節を行う<ref name=ref19 />。
*C3：延髄の吻側正中線近傍に位置し、視床下部、[[青斑核]]などに上行性投射、脊髄に下降性投射を行う<ref name=ref18 /><ref name=ref19 /><ref name=ref20><pubmed> 22237784 </pubmed></ref>。


(1) 中枢神経系 中枢神経系におけるアドレナリン作動性の神経細胞は、主に次の二つの部位にある。
===末梢神経系===
　末梢神経系の[[節後神経]]細胞は、ノルアドレナリンと共にアドレナリン作動性でもある。脊髄中の[[節前神経細胞]]より[[アセチルコリン]]性の入力を受け、ノルアドレナリン性の出力を[[wj:内臓|内臓]]器官に与える。その結果、[[wj:血管|血管]]の収縮、[[wj:血圧|血圧]]の上昇、[[wj:心拍数|心拍数]]の増加、などを引き起こす。


C１：髄質の腹外側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A1に近接する。
== 受容体 ==


C2：髄質の背側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A2に近接する。C1、C2共に視床下部に上行性投射をし、循環器系や内分泌系の調節を行う。
　アドレナリンはノルアドレナリンと共にアドレナリン受容体（adrenergic receptorまたはadrenoceptor）に結合し活性化する。αおよびβのサブファミリーからなる。より細かくは、α<sub>1A</sub>-α<sub>1D</sub>、α<sub>2A</sub>-α<sub>2C</sub>、β<sub>1-</sub>β<sub>3</sub>、から構成されている。いずれも三量体[[Gタンパク質共役型受容体]]である。α<sub>1</sub>はG<sub>q</sub>、α<sub>2</sub>はG<sub>i</sub>、β<sub>1</sub>-β<sub>3</sub>はG<sub>s</sub>と共役している。


(2) 末梢神経系 末梢神経系の節後神経細胞は、ノルアドレナリンと共にアドレナリン作動性でもある。脊髄中の節前神経細胞よりアセチルコリン性の入力を受け、アドレナリン性の出力を内臓器官に与える。結果的に、血管の収縮、血圧の上昇、心拍数の増加、などを引き起こす。
　[[末梢神経系]]において、アドレナリンは、低濃度ではβ<sub>1</sub>およびβ<sub>2</sub>アドレナリン受容体に作用し、高濃度ではα<sub>1</sub>を介した作用が主となる。（ノルアドレナリンはα<sub>1</sub>およびβ<sub>1</sub>アドレナリン受容体のアゴニストとして作用する。）


<br>  
{| class="wikitable"
|-
! style="white-space:nowrap" | 受容体
! [[アゴニスト]]選択性
! 主な作用
! 細胞内シグナル
! style="white-space:nowrap" | [[w:Adrenergic agonist|アゴニスト]]
! style="white-space:nowrap" | [[w:Adrenergic antagonist|アンタゴニスト]]
|-
| style="white-space:nowrap" | [[w:Α1 adrenergic receptor|α<sub>1</sub>]]:<br>[[w:Alpha-1A adrenergic receptor|A]], [[w:Alpha-1B adrenergic receptor|B]], [[w:Alpha-1D adrenergic receptor|D]]<sup>†</sup>
| style="white-space:nowrap" | [[ノルアドレナリン]] &gt; [[アドレナリン]] &gt;&gt; [[イソプレナリン]]
| [[wj:平滑筋|平滑筋]]収縮
| [[Gq alpha subunit|G<sub>q</sub>]]: [[ホスホリパーゼC]] (PLC) 活性化により[[イノシトール3リン酸]]と[[ジアシルグリセロール]]、細胞内[[カルシウム]]の上昇
| style="white-space:nowrap" |
''([[w:Alpha-adrenergic agonist|α<sub>1</sub>アゴニスト]])''


'''「受容体」'''
*[[ノルアドレナリン]]
*[[フェニレフリン]]
*[[メトキサミン]]
*[[シラゾリン]]
*[[キシロメタゾリン]]
*[[ミドドリン]]
*[[メタラミノール]]


アドレナリンはノルアドレナリンと共にアドレナリン受容体（adrenergic receptorまたはadrenoceptor）に結合し活性化する。αおよびβのサブファミリーからなる。より細かくは、α<sub>1A</sub>-α<sub>1D</sub>、α<sub>2A</sub>-α<sub>2C</sub>、β<sub>1</sub>、β<sub>2</sub>、β<sub>3</sub>、から構成されている。いずれも三量体Ｇタンパク質共役型の受容体である。α<sub>1</sub>はG<sub>q</sub>、α<sub>2</sub>はG<sub>i</sub>、β<sub>1</sub>-β<sub>3</sub>はG<sub>s</sub>と共役している。 　末梢神経系において、アドレナリンは、低濃度ではβ<sub>1</sub>およびβ<sub>2</sub>アドレナリン受容体に作用し、高濃度ではα<sub>1</sub>を介した作用が主となる。（ノルアドレナリンはα<sub>1</sub>およびβ<sub>1</sub>アドレナリン受容体のアゴニストとして作用する。）
| style="white-space:nowrap" |
''([[w:Alpha-1 blocker|α<sub>1</sub>アンタゴニスト]])''


<br>
*[[アルフゾシン]]
*[[ドキサゾシン]]
*[[フェノキシベンザミン]]
*[[フェントラミン]]
*[[プラゾシン]]
*[[タムスロシン]]
*[[テラゾシン]]


|-
| [[Α2 adrenergic receptor|α<sub>2</sub>]]:<br>[[Alpha-2A adrenergic receptor|A]], [[Alpha-2B adrenergic receptor|B]], [[Alpha-2C adrenergic receptor|C]]
| [[アドレナリン]] ≥ [[ノルアドレナリン]] &gt;&gt; [[イソプレナリン]]
| [[自己受容体]]活性化による[[神経伝達物質]]放出減少<br>[[wj:心筋|心筋]]弛緩、[[wj:血小板|血小板]]活性化
| [[Gi alpha subunit|G<sub>i</sub>]]: [[アデニル酸シクラーゼ]]抑制, [[サイクリックAMP|cAMP]]減少
|
''([[w:Alpha-adrenergic agonist|α2アゴニスト]])''
*[[デクスメデトミジン]]
*[[メデトミジン]]
*[[ロミフィジン]]
*[[クロニジン]]
*[[ブリモニジン]]
*[[デトミジン]]
*[[ロフェキシジン]]
*[[キシラジン]]
*[[チザニジン]]
*[[グアンファシン]]
*[[アミトラズ]]
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''([[w:Α2 blocker|α2アンタゴニスト]])''
*[[フェントラミン]]
*[[ヨヒンビン]]
*[[イダゾキサン]]
*[[アチパメゾール]]
|-
| [[Beta-1 adrenergic receptor|β<sub>1</sub>]]
| [[イソプレナリン]] &gt; [[アドレナリン]] = [[ノルアドレナリン]]
| 心筋収縮
| [[Gs alpha subunit|G<sub>s</sub>]]: [[アデニル酸シクラーゼ]]活性化、[[サイクリックAMP|cAMP]]上昇
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''([[w:Beta1-adrenergic agonist|β<sub>1</sub>アゴニスト]])''
*[[ドブタミン]]
*[[イソプレナリン]]
*[[ノルアドレナリン]]
|
''([[wj:交感神経β受容体遮断薬|β<sub>1</sub>アンタゴニスト]])''
*[[メトプロロール]]
*[[アテノロール]]
|-
| [[Beta-2 adrenergic receptor|β<sub>2</sub>]]
| [[イソプレナリン]] &gt; [[アドレナリン]] &gt;&gt; [[ノルアドレナリン]]
| 平滑筋弛緩
| [[Gs alpha subunit|G<sub>s</sub>]]: [[アデニル酸シクラーゼ]]活性化、[[サイクリックAMP|cAMP]]上昇 ([[Gi alpha subunit|Gi]]と共役することもある)
| style="white-space:nowrap" |
''([[wj:交感神経β2受容体作動薬|β<sub>2</sub>アゴニスト]])''
*[[サルブタモール]]
*[[ビトルテロール]]
*[[ホルモテロール]]
*[[イソプレナリン]]
*[[アイロミール]]
*[[メタプロテレノール]]
*[[サルメテロール]]
*[[テルブタリン]]
*[[リトドリン]]
|
''([[wj:交感神経β受容体遮断薬|β<sub>2</sub>アンタゴニスト]])''
*[[ブトキサミン]]
*[[プロプラノロール]]
|-
| [[Beta-3 adrenergic receptor|β<sub>3</sub>]]
| [[イソプレナリン]] = [[ノルアドレナリン]] &gt; [[アドレナリン]]
| [[wj:脂肪|脂肪]]代謝亢進、[[wj:膀胱|膀胱]]排尿筋弛緩
| [[Gs alpha subunit|G<sub>s</sub>]]: [[アデニル酸シクラーゼ]]活性化、[[サイクリックAMP|cAMP]]上昇
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*[[L-796568]]
*[[アミベグロン]]
*[[ソラベグロン]]
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*[[SR 59230A]]
|}
'''表　アドレナリン性受容体'''　Wikipedia項目[[w:Adrenergic Receptor|Adrenergic Receptor]]から翻訳、修正の上転載。 <sup>†</sup>α<sub>1C</sub>受容体と呼ばれる物は、存在しない。
== 関連項目  ==
*[[モノアミン]]
*[[カテコールアミン]]
*[[ノルアドレナリン]]
*[[副腎髄質]]
*[[交感神経]]
== 参考文献  ==
<references />
<references />

2022年12月1日 (木) 08:16時点における最新版

徳岡 宏文、一瀬 宏
東京工業大学
DOI：10.14931/bsd.1885　原稿受付日：2012年6月15日　原稿完成日：2013年8月28日
担当編集委員：林 康紀（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）

英：adrenaline, epinephrine　独：Adrenalin, Epinephrin　仏：adrénaline, épinéphrine　略称：Ad, EP

(R)-(–)-L-Epinephrine or (R)-(–)-L-adrenaline
Systematic (IUPAC) name
(R)-4-(1-hydroxy-
2-(methylamino)ethyl)benzene-1,2-diol
Clinical data
AHFS/Drugs.com monograph
MedlinePlus a603002
Pregnancy cat. A (AU) C (US)
Legal status Prescription Only (S4) (AU) POM (UK) ℞-only (US)
Routes IV, IM, endotracheal, IC
Pharmacokinetic data
Bioavailability Nil (oral)
Metabolism adrenergic synapse (MAO and COMT)
Half-life 2 minutes
Excretion Urine
Identifiers
CAS number 51-43-4 YesY
ATC code A01AD01 B02BC09 (WHO) C01CA24 (WHO) R01AA14 (WHO) R03AA01 (WHO) S01EA01 (WHO)
PubChem CID 5816
IUPHAR ligand 509
DrugBank DB00668
ChemSpider 5611 YesY
UNII YKH834O4BH YesY
KEGG D00095 YesY
ChEBI CHEBI:28918 YesY
ChEMBL CHEMBL679 YesY
Chemical data
Formula C9H13NO3 
Mol. mass 183.204 g/mol
SMILES eMolecules & PubChem
 YesY (what is this?)  (verify)

同義語：エピネフリン

　アドレナリンはモノアミンの一種、またカテコールアミンの一種である。生体内において、神経伝達物質またはホルモンとして働く。生体内ではチロシンから合成される。受容体はアドレナリン受容体と呼ばれるファミリーであり、Gタンパク質共役７回膜貫通型である。中枢神経系では、後脳延髄にアドレナリン作動性神経細胞が存在し、そこから視床下部などへ上行性投射、および脊髄へ下行性投射を形成している。

　

発見と用語

　1893年、George Oliver（イギリス）は副腎（Adrenal gland）に薬理学的に劇的な効果を持つ物質が含まれることを発見した[1]。1897年、John Abel（アメリカ）は副腎から粗抽出物を調製、これをエピネフリンと呼んだが[2]、これには生理活性がなかった[3]。その後、1901年、高峰譲吉と上中啓三は副腎から生理活性物質を精製した[4]。これをParke, Davis & CoはAdrenalineという名前で販売した[3]。

　現在、アドレナリンとエピネフリンという呼称については、国により使用頻度が異なる。歴史的にはアドレナリンの方が正しい呼称と考えられ、欧州ではアドレナリンの方が一般的である。しかし、米国の、特に医学分野では、John Abelの影響の名残でエピネフリンの方が一般的である。日本では2006年の第十五改正日本薬局方よりアドレナリンが一般名称となった。

構造

　カテコール基と二級アミノ基をもつ、カテコールアミン神経伝達物質の一種。また、ドーパミン、セロトニン、ヒスタミンなどとともにモノアミン系神経伝達物質のグループを形成する。

合成

 
図1. アドレナリン生合成経路

　脳の一部の神経細胞、および副腎髄質中にあるクロム親和性細胞において合成される(図2)。生合成に関わる酵素は以下の通り。

放出、再取り込み

　アドレナリンの前駆体であるドーパミンは小胞型モノアミントランスポーター（vesicular monoamine transporter、vMAT）によりシナプス小胞内に輸送される。vMAT1は主に副腎のクロム親和性細胞、vMAT2は神経細胞で発現している。vMATはH+との交換輸送によりモノアミンを小胞内に蓄積させる[13]。 アドレナリンの放出は他の神経伝達物質と同様に、神経活動依存的、カルシウム依存的なシナプス小胞のエキソサイトーシスによる。

　アドレナリンの再取り込みの機構はまだよく理解されていない。アドレナリン特異的なトランスポーターは、ほ乳類では報告されていない。

代謝分解

　アドレナリンの代謝分解には次の二つの酵素が重要である。

  • モノアミン酸化酵素（monoamine oxidase, MAO）：MAOはモノアミンのアミノ基をアルデヒド基に酸化する。MAOはミトコンドリア外膜に局在して存在し、細胞内のアドレナリン（再取込みされたものを含む）の分解に関与する。ただしMAOに比べてvMAT2の方がアドレナリンに対する親和性がずっと高いため、シナプス小胞への取り込みの方がMAOによる分解よりも優先されると考えられる[14]。MAOにはMAO-AとMAO-Bがあり、二つの別の遺伝子によりコードされている。MAO-AとMAO-Bはモノアミン作動性神経細胞およびグリア細胞に発現しているが、発現量は細胞の種類により異なり、また動物種によっても違いが見られる[14]。

　脳においてアドレナリンの多くは、ノルアドレナリンと同様、MAO、アルデヒド還元酵素、およびCOMTにより3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニルグリコール (3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol, MHPG）へ代謝され、さらに3-メトキシ-4-ヒドロキシマンデル酸 (3-methoxy-4-hydroxymandelic acid) (またはバニリルマンデル酸, vanillylmandelic acid, VMA)となって尿中に排出される[16]。MHPGの硫酸化物も尿中に排出される[16]。

主たる投射系と機能

中枢神経系

　中枢神経系におけるアドレナリン作動性の神経細胞は、主に次の三つの部位にある。

 
図２　アドレナリン投射経路
C1-3: アドレナリン作動性神経細胞核C1-3、CTX: 大脳皮質、H: 視床下部、HF: 海馬、LC: 青斑核、OB: 嗅球
  • C1：延髄の腹外側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A1に近接する。尾側の細胞群は、視床下部に上行性投射をし、循環器系や内分泌系の調節を行う。吻側の細胞群は、脊髄に下行性投射をし、交感神経の節前線維を形成する[17][18]。
  • C2：延髄の背側にありノルアドレナリン作動性神経細胞核A2と一部重なる。C1、C2共に視床下部室傍核に上行性投射をし、循環器系や内分泌系の調節を行う[18]。
  • C3：延髄の吻側正中線近傍に位置し、視床下部、青斑核などに上行性投射、脊髄に下降性投射を行う[17][18][19]。

末梢神経系

　末梢神経系の節後神経細胞は、ノルアドレナリンと共にアドレナリン作動性でもある。脊髄中の節前神経細胞よりアセチルコリン性の入力を受け、ノルアドレナリン性の出力を内臓器官に与える。その結果、血管の収縮、血圧の上昇、心拍数の増加、などを引き起こす。

受容体

　アドレナリンはノルアドレナリンと共にアドレナリン受容体（adrenergic receptorまたはadrenoceptor）に結合し活性化する。αおよびβのサブファミリーからなる。より細かくは、α1A-α1D、α2A-α2C、β1-β3、から構成されている。いずれも三量体Gタンパク質共役型受容体である。α1はGq、α2はGi、β1-β3はGsと共役している。

　末梢神経系において、アドレナリンは、低濃度ではβ1およびβ2アドレナリン受容体に作用し、高濃度ではα1を介した作用が主となる。（ノルアドレナリンはα1およびβ1アドレナリン受容体のアゴニストとして作用する。）

受容体 アゴニスト選択性 主な作用 細胞内シグナル アゴニスト アンタゴニスト
α1:
A, B, D† 		ノルアドレナリン > アドレナリン >> イソプレナリン 平滑筋収縮 Gq: ホスホリパーゼC (PLC) 活性化によりイノシトール3リン酸とジアシルグリセロール、細胞内カルシウムの上昇

(α1アゴニスト)

(α1アンタゴニスト)

α2:
A, B, C 		アドレナリン ≥ ノルアドレナリン >> イソプレナリン 自己受容体活性化による神経伝達物質放出減少
心筋弛緩、血小板活性化 		Gi: アデニル酸シクラーゼ抑制, cAMP減少

(α2アゴニスト)

(α2アンタゴニスト)

β1 イソプレナリン > アドレナリン = ノルアドレナリン 心筋収縮 Gs: アデニル酸シクラーゼ活性化、cAMP上昇

(β1アゴニスト)

(β1アンタゴニスト)

β2 イソプレナリン > アドレナリン >> ノルアドレナリン 平滑筋弛緩 Gs: アデニル酸シクラーゼ活性化、cAMP上昇 (Giと共役することもある)

(β2アゴニスト)

(β2アンタゴニスト)

β3 イソプレナリン = ノルアドレナリン > アドレナリン 脂肪代謝亢進、膀胱排尿筋弛緩 Gs: アデニル酸シクラーゼ活性化、cAMP上昇

表　アドレナリン性受容体　Wikipedia項目Adrenergic Receptorから翻訳、修正の上転載。 †α1C受容体と呼ばれる物は、存在しない。

関連項目

参考文献

  1. ↑ G Oliver, EA Schäfer
    On the physiological action of extract of the suprarenal capsules
    J. Physiol. Lond.:1894;16;i-iv
  2. ↑ JJ Abel
    On epinephrin, the active constituent of the suprarenal capsule and its compounds
    Proc. Am. Phys. Soc.: 1898; 3­4; 3­5
  3. ↑ 3.0 3.1 Aronson, J.K. (2000).
    "Where name and image meet"--the argument for "adrenaline". BMJ (Clinical research ed.), 320(7233), 506-9. [PubMed:10678871] [PMC] [WorldCat] [DOI]
  4. ↑ J Takamine
    The isolation of the active principle of the suprarenal gland
    J. Physiol. Lond.:1901;27;30P-39P
  5. ↑ NAGATSU, T., LEVITT, M., & UDENFRIEND, S. (1964).
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