プロスタグランジン（Prostaglandins）

プロスタグランジン（PG）は、脂肪酸から合成される生理活性物質で、ホルモン様の作用を持つ「エイコサノイド」と呼ばれる物質群の一種である。身体のさまざまな組織で合成され、多様な生理機能や病態に関与する。特に、炎症反応、痛み、発熱、血管の収縮や拡張に重要な役割を果たす。

化学的特徴

• プロスタグランジンはアラキドン酸（20炭素の不飽和脂肪酸）から生成される。
• 構造的に、5員環（シクロペンタン環）を含む脂肪酸誘導体であり、種類によって構造がわずかに異なる。
• COX（シクロオキシゲナーゼ）酵素によるアラキドン酸の代謝によって産生される。

種類と作用

プロスタグランジンは複数の種類に分類され、それぞれ異なる作用を有する。

1. PGE₂（プロスタグランジンE₂）

• 炎症：炎症反応を増強する（発赤、腫れ、発熱）。
• 発熱：視床下部の体温調節中枢に作用し、発熱を引き起こす。
• 痛み：神経を刺激し、痛覚を増強。
• 血管作用：血管拡張を促進。

2. PGI₂（プロスタサイクリン）

• 血管拡張：血管を拡張し、血圧を下げる。
• 血小板凝集抑制：血液が凝固しにくくする（抗血栓作用）。

3. PGF_2α（プロスタグランジンF_2α）

• 平滑筋収縮：子宮平滑筋を収縮させ、分娩や月経痛に関与。
• 気管支収縮：気管支の平滑筋を収縮させる。

4. TXA₂（トロンボキサンA₂）

• 血小板凝集：血小板を活性化し、血栓を形成。
• 血管収縮：血管を収縮させる。

生成と代謝のメカニズム

1. 生成：
   • 細胞膜のリン脂質から放出されたアラキドン酸が、シクロオキシゲナーゼ（COX-1、COX-2）によって代謝されてプロスタグランジンとなる。
2. 代謝：
   • プロスタグランジンは短時間で代謝され、作用を終える。
   • 代謝産物は主に尿中に排泄される。

生理的役割

1. 炎症と免疫：
   • 炎症部位での発赤、腫れ、発熱、痛みを誘発。
   • 炎症の拡大や治癒過程の調節。
2. 血圧調節：
   • 血管拡張や収縮を調節することで血圧を維持。
3. 消化器系：
   • 胃粘膜保護作用を持ち、胃酸の分泌を抑制。
   • 消化管の平滑筋運動を調整。
4. 生殖系：
   • 子宮収縮を促進し、分娩や月経に関与。
5. 神経系：
   • 痛みや発熱の調節。
   • 睡眠や覚醒の調整に関与。

病態との関連

• 炎症性疾患：
  • 関節リウマチや炎症性腸疾患など、過剰なプロスタグランジン産生が症状の悪化に寄与。
• 発熱：
  • 細菌やウイルス感染による発熱反応は、PGE₂の作用による。
• 血栓症：
  • トロンボキサンA₂（TXA₂）の過剰活性化が血栓形成のリスクを増大。
• 胃潰瘍：
  • プロスタグランジンが胃粘膜を保護するため、その欠乏は胃粘膜の損傷を招く。

薬理学的応用

• NSAIDs（非ステロイド性抗炎症薬）：
  • アスピリンやイブプロフェンなどの薬剤は、COXを阻害してプロスタグランジンの産生を抑制。
  • 痛み、炎症、発熱を軽減。
• プロスタグランジン製剤：
  • PGE₁製剤（アルプロスタジル）：血管拡張薬として使用される。
  • PGF_2α製剤：子宮収縮薬として分娩誘発に使用される。