「アデノシン」の版間の差分

{{box|text=　アデノシンは、核酸やATPの構成要素として生体内に広く存在し、神経系、循環器系、免疫系などの多様な生理機能に関与する。細胞内外でAMPの脱リン酸化により生成され、主に4種類のGタンパク質共役型受容体（A1、A2A、A2B、A3）を介して作用を発揮する。神経系では神経調節物質として働き、トランスポーターやATP分解を介して細胞間を移動し、低酸素・虚血時には神経保護にも寄与する。特に睡眠–覚醒調節においては、A2A受容体が重要な役割を果たす。また、カフェインはアデノシン受容体の拮抗薬として短期的覚醒効果を示し、A2A受容体拮抗薬はパーキンソン病治療薬としても応用されている。}}

　アデノシンの生理作用は1929年、ケンブリッジ大学のDruryとSzent-Gyorgyiにより初めて報告された。彼らは心筋抽出物をイヌに投与し、心拍数の低下を観察、有効成分としてアデノシンを同定した<ref name=Drury1929><pubmed>16994064</pubmed></ref> [1]。その後、1954年にはFeldbergとSherwoodがネコの側脳室にアデノシンを投与し、催眠作用を報告している<ref name=Feldberg1954><pubmed>13131253</pubmed></ref> [2]。

　1970年代には、細胞のcAMP応答性の違いから複数のアデノシン受容体の存在が示唆され<ref name=vanCalker1979><pubmed>228008</pubmed></ref> [3]、1980年代後半には[[A1受容体|A₁]], [[A2A受容体|A_2A]], [[A2B受容体|A_2B]], [[A3受容体|A₃]]という4種類のGタンパク質共役型受容体（GPCR）がクローニングされ、その存在が確立された<ref name=Libert1989><pubmed>2541503</pubmed></ref><ref name=Maenhaut1990><pubmed>2125216</pubmed></ref><ref name=Libert1991><pubmed>1646713</pubmed></ref><ref name=Pierce1992><pubmed>1325798</pubmed></ref><ref name=Zhou1992><pubmed>1323836</pubmed></ref> [4][5][6][7][8]。

　アデノシンは、細胞内外においてアデノシン一リン酸（AMP）が5'-ヌクレオチダーゼにより脱リン酸化されることで生成される<ref name=Latini2001><pubmed>11701750</pubmed></ref>[9]('''図''')。生成されたアデノシンは、細胞内でアデノシンキナーゼにより再びAMPへとリン酸化され、代謝の恒常性が維持されている。

また、メチオニン代謝において生成されるS-アデノシルホモシステイン（SAH）もアデノシンの供給源となる。SAHはSAHヒドロラーゼによる可逆的加水分解反応により、アデノシンとホモシステインに分解される。この反応は、心臓組織で活発に行われる<ref name=Deussen1989><pubmed>2778814</pubmed></ref> [10]。

　アデノシンは神経細胞内に存在するが、小胞貯蔵やエキソサイトーシス、シナプス選択的放出といった古典的神経伝達物質の性質を欠くため、一般には神経調節物質に分類される<ref name=Fredholm2005><pubmed>15797469</pubmed></ref> [11]。一方、ラットのシナプス小胞へのアデノシンの局在を示唆する報告もあり、その性質について議論は続いている<ref name=Corti2013><pubmed>24051680</pubmed></ref> [12]。

* トランスポーター依存性経路<br>核酸トランスポーターを介してアデノシンが輸送される経路で、双方向性の輸送を行う平衡型トランスポーター（Equilibrative Nucleoside Transporter: ENT）と、細胞内への一方向的な輸送を行う濃縮型核酸トランスポーター（Concentrative Nucleoside Transporter: CNT）の2種類に分類される。アデノシン輸送に関するENT1、ENT2、CNT2、CNT3は中枢神経系にも発現している<ref name=PastorAnglada2018><pubmed>29962948</pubmed></ref> [13]。

　アデノシンは睡眠覚醒の制御においても重要な役割を果たす。覚醒状態が持続すると、特に前脳基底部において細胞外アデノシン濃度が上昇する<ref name=PorkkaHeiskanen1997><pubmed>9157887</pubmed></ref><ref name=Peng2020><pubmed>32883833</pubmed></ref> [14][15]。睡眠物質としてのアデノシンの供給源は明確ではないが、神経やアストロサイトの活動により細胞外アデノシンが増加する<ref name=Roy2024><pubmed>38688901</pubmed></ref> [16]。また、アデノシンはプロスタグランジンD₂による睡眠誘導経路の下流でも機能する<ref name=Mizoguchi2001><pubmed>11562489</pubmed></ref><ref name=Satoh1996><pubmed>8650205</pubmed></ref> [17][18]。アデノシンはA₁受容体もしくはA_2A受容体を介して睡眠を促進する<ref name=Satoh1996><pubmed>8650205</pubmed></ref><ref name=Oishi2008><pubmed>19066225</pubmed></ref> [18][19]。特に、側坐核に局在するA_2A受容体は、モチベーションによる睡眠覚醒調節やカフェインによる覚醒亢進において重要な役割を担うと考えられている<ref name=Roy2024><pubmed>38688901</pubmed></ref><ref name=Oishi2017><pubmed>28963505</pubmed></ref><ref name=Lazarus2011><pubmed>21734299</pubmed></ref> [16][20][21]。

　カフェインはアデノシン受容体の拮抗薬として作用し、特に側坐核のA_2A受容体に競合的に結合することで、アデノシンの睡眠促進作用を阻害し、一時的な覚醒効果をもたらす<ref name=Lazarus2011><pubmed>21734299</pubmed></ref><ref name=Fredholm1979>'''Fredholm, B.B. (1979).'''<br>Are methylxanthine effects due to antagonism of endogenous adenosine? Trends in pharmacological sciences (Regular ed.) 1 (1), 129-132. https://doi.org/10.1016/0165-6147(79)90046-4</ref><ref name=Huang2005><pubmed>15965471</pubmed></ref> [21][22][23]。このため、カフェインは日常的に覚醒促進や集中力向上を目的として摂取されている。

　また、カフェイン摂取がパーキンソン病の罹患リスクを低下させるという疫学的報告もあり<ref name=Ross2000><pubmed>10819950</pubmed></ref><ref name=Ascherio2001><pubmed>11456310</pubmed></ref><ref name=Ascherio2004><pubmed>15522854</pubmed></ref><ref name=Hu2007><pubmed>17712848</pubmed></ref> [24][25][26][27]、これを背景にA2A受容体拮抗薬「イストラデフィリン」が開発された。同薬は、協和キリン株式会社により製品化され、2013年に「ノウリアスト」として承認・実用化されている<ref name=Saki2013><pubmed>23812646</pubmed></ref> [28]。