Steroids - steroids

A general term for compounds with a steroid nucleus C ₁₇ H _28. It includes physiologically active substances that play important roles in the body, such as cholesterol, bile acids, cardiac glycosides, saponins, and hormones. Steroid compounds have been known for a long time, but systematic research was conducted in the early 20th century, and in 1932, O. Rosenheim, H. King, and H. O. Wieland confirmed that the basic skeleton of steroids is a cyclopentanoperhydrophenanthrene ring.

Steroid sex hormones regulate bodily functions by acting cooperatively or antagonistically with each other in the body. Steroid hormones are fat-soluble small molecules that can freely pass through cell membranes made of lipid bilayers. Therefore, they can bind not only to receptors on the cell surface of target cells (cells that have hormone receptors), but also to receptors present in the cytoplasm. Receptors recognize and bind to specific sequences (hormone response sequences) in DNA (deoxyribonucleic acid) in nuclear chromatin (a complex of proteins and nuclear DNA), and control gene expression as hormone-responsive transcriptional regulators.

Glucocorticoids, which are steroid hormones, cause the catabolism of proteins and fats in peripheral tissues such as bones and skeletal muscles, and use the resulting amino acids and fatty acids to induce gluconeogenesis in the liver. They also have anti-inflammatory properties and are used as medicines. Bile acids dissolve water-insoluble foods in the digestive tract, aiding in digestion and absorption. Toad poison, plant-derived cardiac poisons, and sapogenins (the non-sugar parts of saponins) often take the form of glycosides combined with sugars, and many of them exhibit strong physiological activity even in small amounts. They mainly act on cell membranes, causing membrane destruction and permeability disruption. Cholesterol is also important as a cell component and a biological component, but if it becomes excessive, it will lose the plasticity of the heart and blood vessel walls, causing vascular disorders, high blood pressure, heart disease, and other lifestyle-related diseases (adult diseases). In addition, the Nobel Prize in Physiology or Medicine was awarded in 1985 to American molecular geneticists Goldstein and M.S. Brown for their elucidation of the basic mechanisms of cholesterol metabolism and physiological activity in the body.

The precursor of all steroids is cholesterol. Some of the cholesterol is synthesized in the adrenal glands from acetyl-CoA (coenzyme A), but most is obtained from circulating LDL (low-density lipoprotein) by receptor-mediated endocytosis (a general term for the uptake of substances from the outside world by the flow of cell membranes).

Steroid hormones in the body are known to be synthesized from acetate to mevalonic acid, then squalene to cholesterol, and then pregnenolone, followed by the synthesis of adrenal cortical hormones from progesterone, and the synthesis of follicle-stimulating hormones (estrus hormones) from testosterone.

[Kikuchi Hirohiko and Koizumi Keiko]

"Steroid Hormones" by Takemori Shigeki (1998, Kyoritsu Shuppan)" ▽ "How to Select and Use Steroid Drugs" edited by Sato Bunzo, supervised by Yano Saburo (1999, Nanzando)" ▽ "Cell Membrane and Nuclear Receptors and Lipid-Soluble Signal Molecules: From Molecular Mechanisms to the Relationship with Disease" edited by Kato Shigeaki and Shimizu Takao (2000, Yodosha)" ▽ "Steroid Hormones and Brain Science: Sex, Stress, and the Brain" edited by the Organizing Committee of the 14th "University and Science" Public Symposium (2000, Kubapro)" ▽ "Resource Natural Product Chemistry" by Akihisa Toshihiro et al. (2002, Kyoritsu Shuppan) ▽ "Hormones That Control Life: Trace Substances That Determine the Shape and Behavior of Animals" edited by the Japanese Society for Comparative Endocrinology (2003, Kodansha)" ▽ "Simple Pharmacology" revised edition edited by Uematsu Toshihiko et al. (2004, Nanzando)" ▽ "New Pharmacology" edited by Chikako Tanaka et al. (2007, Nanzando)

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

ステロイド核C₁₇H₂₈をもつ化合物の総称。コレステロール、胆汁酸、強心配糖体、サポニン、ホルモンなど生体内で重要な働きをする生理活性物質が含まれている。ステロイドに属する化合物は古くから知られていたが、20世紀初頭になり系統的な研究が行われ、1932年にローゼンハイムO. RosenheimとキングH. KingおよびH・O・ウィーラントにより、シクロペンタノペルヒドロフェナントレン環を基本骨格とすることが確かめられた。

　ステロイド系の性ホルモンは、生体内では互いに協同的に働いたり拮抗(きっこう)的に働いたりして体の機能調節を行っている。脂溶性低分子であるステロイドホルモンは脂質二重層からなる細胞膜を自由に通り抜けることができる。それゆえ、標的細胞（ホルモンレセプターをもつ細胞）の細胞表面にあるレセプター（受容体）だけでなく、細胞質内に存在するレセプターにも結合することができる。レセプターは核クロマチン（タンパク質と核DNAの複合体）DNA（デオキシリボ核酸）の特定の配列（ホルモン応答配列）を認識し、結合し、ホルモン応答性の転写調節因子として遺伝子発現の制御を行う。

　ステロイドホルモンである糖質コルチコイドは骨や骨格筋などの末梢組織でタンパク質や脂肪の異化をおこし、生じたアミノ酸と脂肪酸を用いて肝で糖新生をおこす。さらに抗炎症作用もあり医薬品として使われる。胆汁酸は消化管内で水に不溶な食物を溶かし、消化・吸収を助けている。ガマ毒や植物由来の心臓毒、サポゲニン（サポニン中の非糖部分）は多くの場合、糖類と結合した配糖体（グリコシド）の形をとり、微量でも強い生理活性を示すものが多い。主として細胞膜に作用して膜の破壊、透過性の混乱を引き起こす。また、コレステロールは細胞の構成要素としても生体成分としても重要なものであるが、過剰になれば心臓や血管壁などの可塑性をなくし、血管障害、高血圧、心臓病などの生活習慣病（成人病）の原因となる。なお、生体内におけるコレステロールの代謝・生理活性の基本的なメカニズムの解明に対し、アメリカの分子遺伝子学者ゴールドステインとM・S・ブラウンに1985年のノーベル医学生理学賞が授与された。

　ステロイドのすべての前駆物質はコレステロールである。コレステロールの一部は副腎内でアセチルCoA（補酵素A）より合成されるが、大部分は循環血中のLDL（低比重リポタンパク質）からレセプターを介するエンドサイトーシス（細胞膜の流動による外界からの物質の取り込み作用の総称）により得られる。

　生体内のステロイドホルモンは、酢酸からメバロン酸、スクアレンを経てコレステロール、さらにプレグネノロンが合成され、その後プロゲステロンから副腎皮質ホルモンが合成される経路と、テストステロンから卵胞ホルモン（発情ホルモン）が合成される経路が知られている。

［菊池韶彦・小泉惠子］

『武森重樹著『ステロイドホルモン』（1998・共立出版）』▽『矢野三郎監修、佐藤文三編『ステロイド薬の選び方と使い方』（1999・南江堂）』▽『加藤茂明・清水孝雄編『細胞膜・核内レセプターと脂溶性シグナル分子――分子機構から疾患とのかかわりまで』（2000・羊土社）』▽『第14回「大学と科学」公開シンポジウム組織委員会編『ステロイドホルモンと脳科学――性・ストレス・脳をめぐって』（2000・クバプロ）』▽『秋久俊博他著『資源天然物化学』（2002・共立出版）』▽『日本比較内分泌学会編『生命をあやつるホルモン――動物の形や行動を決める微量物質』（2003・講談社）』▽『植松俊彦他編『シンプル薬理学』改訂版（2004・南江堂）』▽『田中千賀子他編『NEW薬理学』（2007・南江堂）』

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例