115年:(醫檢)生化(2)

下列何種荷爾蒙的合成源自膽固醇(cholesterol)?

A甲狀腺刺激素(TSH)
B皮質醇(cortisol)
C抗利尿激素(ADH)
D腎上腺皮質刺激素(ACTH)

詳細解析

本題觀念

人體荷爾蒙依化學結構可分為三大類:類固醇荷爾蒙、胜肽或蛋白質荷爾蒙、以及胺類荷爾蒙。其中只有類固醇荷爾蒙的合成原料是膽固醇。膽固醇在腎上腺皮質或性腺中,先經由細胞色素 P450 側鏈裂解酶(CYP11A1)切除側鏈,形成所有類固醇荷爾蒙的共同前驅物——孕烯醇酮(pregnenolone),再經多步酵素反應生成不同的類固醇荷爾蒙。本題的關鍵就是辨別四個選項中哪一個屬於類固醇荷爾蒙。

選項分析

A:甲狀腺刺激素(TSH)是由腦下垂體前葉分泌的糖蛋白荷爾蒙,由兩個胜肽次單元組成,其合成來源是胺基酸,並非膽固醇衍生物。

B:皮質醇(cortisol)是典型的糖皮質激素(glucocorticoid),屬於類固醇荷爾蒙。它在腎上腺皮質的束狀帶(zona fasciculata)由膽固醇合成,途徑為膽固醇經 CYP11A1 裂解成孕烯醇酮,再依序經 17-羥化、21-羥化、11-羥化等酵素催化,最終生成皮質醇。四個選項中,皮質醇是唯一源自膽固醇的荷爾蒙。

C:抗利尿激素(ADH,又稱血管加壓素 vasopressin)是由下視丘合成、經腦下垂體後葉釋放的九個胺基酸環狀胜肽荷爾蒙,合成來源為胺基酸,與膽固醇無關。

D:腎上腺皮質刺激素(ACTH)是由腦下垂體前葉分泌的 39 個胺基酸的胜肽荷爾蒙,由前驅蛋白 POMC(前乳促皮質素原)裂解而來。ACTH 本身由胺基酸合成,並非由膽固醇衍生而來。不過值得注意的是,ACTH 的生理功能之一就是刺激腎上腺皮質將膽固醇轉化為皮質醇,兩者在功能上密切相關,考生容易混淆。

答案解析

本題答案為 B。四個選項中,TSH、ADH、ACTH 都是胜肽或蛋白質類荷爾蒙,合成原料為胺基酸,只有皮質醇是類固醇荷爾蒙,合成原料來自膽固醇。

核心知識點

快速判定荷爾蒙是否源自膽固醇的方法:只要是類固醇荷爾蒙就源自膽固醇。類固醇荷爾蒙共五大類,包括糖皮質激素(如皮質醇)、礦物皮質激素(如醛固酮)、雄性素(如睪固酮)、雌激素(如雌二醇)、黃體素。另外,記住 ACTH 與皮質醇的易混淆點:ACTH 是負責「指揮」腎上腺合成皮質醇的胜肽荷爾蒙,自身並非由膽固醇合成。

參考資料

  1. StatPearls: Physiology, Adrenal Gland. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK493164/figure/article-16989.image.f1/
  2. Nutrition & Metabolism: Cholesterol and Steroid Hormone Synthesis. https://link.springer.com/article/10.1186/1743-7075-7-47
  3. StatPearls: Physiology, Thyroid Stimulating Hormone. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513326/
  4. Britannica: Steroid Hormone. https://www.britannica.com/science/steroid-hormone