HPA軸の新しいモデルは、週のタイムスケールでのストレスホルモンの調節不全を説明しています

ストレスは、視床下部 - 下垂体副腎（HPA）軸として知られるホルモンの複雑なネットワークを活性化します。HPA軸は慢性ストレスと精神障害で調節不全になっていますが、この調節規制の起源は不明であり、現在のHPAモデルでは説明できません。これに対処するために、HPAホルモン分泌腺の総官能量の変化を組み込んだHPA軸の数学モデルを開発しました。質量の変化は、軸中の腺の成長因子として機能するHPAホルモンによって引き起こされます。HPA軸は動的補償の特性を示していることがわかります。ここでは、腺質量が数週間にわたって生理学的パラメーターの変動を緩衝するように調整します。これらの質量の変化は、アルコール依存症、食欲不振、および産後のコルチゾールとACTHダイナミクスの調節不全に関する実験的所見を説明しています。調節不全は、広範囲のパラメーターで発生し、障害のあるグルココルチコイド受容体（GR）フィードバックによって悪化し、気分障害におけるGRの含意について説明します。これらの発見は、腺質量ダイナミクスがストレス関連障害の病態生理学に重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。

Stress activates a complex network of hormones known as the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. The HPA axis is dysregulated in chronic stress and psychiatric disorders, but the origin of this dysregulation is unclear and cannot be explained by current HPA models. To address this, we developed a mathematical model for the HPA axis that incorporates changes in the total functional mass of the HPA hormone-secreting glands. The mass changes are caused by HPA hormones which act as growth factors for the glands in the axis. We find that the HPA axis shows the property of dynamical compensation, where gland masses adjust over weeks to buffer variation in physiological parameters. These mass changes explain the experimental findings on dysregulation of cortisol and ACTH dynamics in alcoholism, anorexia, and postpartum. Dysregulation occurs for a wide range of parameters and is exacerbated by impaired glucocorticoid receptor (GR) feedback, providing an explanation for the implication of GR in mood disorders. These findings suggest that gland-mass dynamics may play an important role in the pathophysiology of stress-related disorders.