HCG (Gonadotrophine Chorionique Humaine) — Grade de recherche

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Qu'est-ce que l'HCG ?

HCG (Gonadotrophine chorionique humaine, CAS 9002-61-3) est une hormone peptidique glycoprotéique appartenant à la même famille des gonadotrophines que l'hormone lutéinisante (LH), l'hormone folliculo-stimulante (FSH) et l'hormone thyréotrope (TSH). Comme les trois autres, c'est un hétérodimère composé d'une sous-unité α (92 acides aminés, identique pour les quatre hormones) et d'une sous-unité β (145 acides aminés, spécifique à l'HCG). Les sous-unités α et β sont associées de manière non covalente et toutes deux sont largement glycosylées — la sous-unité β seule porte quatre glycannes N-liés et quatre O-liés, et la forte teneur en acide sialique de ces glycannes est responsable de la demi-vie plasmatique exceptionnellement longue de l'HCG par rapport à la LH (33–37 h terminales, contre ~20 min pour la LH).

L'HCG endogène est produite par le syncytiotrophoblaste du placenta en développement pendant la grossesse, où elle maintient le corps jaune et la production de progestérone pendant les ~10 premières semaines de gestation. En dehors de la grossesse, elle n'est normalement pas présente à des niveaux détectables ; son apparition dans le sérum ou les urines est donc la base des tests de grossesse. Cependant, l'utilité pharmacologique de l'HCG dans la recherche n'a rien à voir avec ce rôle physiologique et tout à voir avec le fait que l'HCG se lie et active le même récepteur LH/CG (LHCGR) que la LH endogène — mais avec une durée d'action bien plus longue. L'HCG est donc l'outil pharmacologique standard pour une activation soutenue du LHCGR dans les recherches portant sur la fonction des cellules de Leydig, la stéroïdogenèse gonadique, la spermatogenèse, le développement folliculaire, l'ovulation et l'axe HPG de manière générale.

Deux formes moléculaires d'HCG existent dans le commerce : la forme extraite des urines (uHCG, CAS 9002-61-3), purifiée à partir de l'urine de femmes enceintes, que nous fournissons ; et la forme recombinante (rHCG ou choriogonadotropine alfa, CAS 56832-30-5), produite dans des cellules CHO et utilisée dans certaines préparations cliniques (Ovidrel / Ovitrelle). Les deux formes ont la même séquence d'acides aminés et le même profil de liaison au LHCGR, mais les motifs de glycosylation diffèrent légèrement entre l'extraction urinaire et l'expression dans les cellules CHO — les comparaisons par bioessais publiées rapportent une puissance in vivo globalement équivalente.

Mécanisme d'action — Activation du récepteur LH/CG et stéroïdogenèse

Le mécanisme de l'HCG est parmi les mieux caractérisés en pharmacologie endocrinienne :

• Liaison au récepteur LH/CG (LHCGR) — L'HCG se lie au LHCGR (un GPCR de classe A couplé à Gs avec un grand domaine extracellulaire riche en répétitions de leucine), avec une haute affinité et sur le même site de liaison que la LH endogène. La distribution du récepteur est limitée aux tissus gonadiques : cellules de Leydig du testicule (hommes), et cellules thécales ovariennes, cellules de la granulosa murale et cellules de la granulosa lutéinisées (femmes). Le LHCGR est également exprimé à des niveaux plus faibles sur les cellules du corps jaune, où l'HCG maintient la production de progestérone en début de grossesse.
• Cascade de signalisation Gs-cAMP-PKA — Le LHCGR activé se couple à Gαs, augmentant l'AMP cyclique intracellulaire, activant la PKA et entraînant la phosphorylation de CREB et d'autres facteurs de transcription en aval. L'AMPc active également EPAC pour certains effets en aval. L'activation de la PKA dans les cellules stéroïdogènes régule spécifiquement à la hausse la protéine StAR (steroidogenic acute regulatory protein), qui transporte le cholestérol à travers la membrane mitochondriale externe — l'étape limitante de la stéroïdogenèse de novo.
• Induction des enzymes stéroïdogènes — L'activation soutenue du LHCGR par l'HCG entraîne une régulation transcriptionnelle à la hausse de la cascade d'enzymes stéroïdogènes : CYP11A1 (clivage de la chaîne latérale du cholestérol), CYP17A1 (17α-hydroxylase / 17,20-lyase), 3β-HSD et 17β-HSD. Le résultat net dans les cellules de Leydig est une biosynthèse soutenue de testostérone de novo ; dans les cellules thécales ovariennes, la même cascade produit de l'androstènedione (que les cellules de la granulosa convertissent en œstradiol via CYP19A1 / aromatase sous stimulation par la FSH).
• Durée fonctionnelle et tachyphylaxie — Une seule dose d'HCG produit une activation soutenue du LHCGR durant 5 à 7 jours dans les modèles de recherche, en raison de la longue demi-vie plasmatique de l'HCG (33–37 h) et de la cinétique lente d'internalisation du LHCGR. Des doses répétées d'HCG à forte dose peuvent entraîner une désensibilisation du LHCGR (tachyphylaxie) — un phénomène bien documenté dans la recherche sur les cellules de Leydig et pertinent pour les protocoles de dosage chronique.
• Rétroaction hypothalamo-hypophysaire — Comme la testostérone endogène, la production de testostérone induite par l'HCG rétroagit sur l'hypothalamus et l'hypophyse pour supprimer la sécrétion de GnRH et de LH/FSH. Dans le contexte de la recherche sur l'axe HPG supprimé (remplacement de testostérone, exposition aux AAS ou suppression pharmacologique de l'axe HPG), l'HCG contourne le blocage hypothalamo-hypophysaire en agissant directement sur le LHCGR des cellules de Leydig — c'est pourquoi l'HCG est l'outil canonique pour évaluer la fonction préservée des cellules de Leydig sous suppression de l'axe HPG.

L'HCG et la LH activent le même récepteur via la même cascade, mais avec deux différences pratiques clés : l'HCG produit une signalisation plus longue et plus soutenue par dose (en raison de sa demi-vie plus longue), et l'HCG est administrée de manière exogène tandis que la LH endogène est pulsatile et régulée de manière centrale. Les protocoles de recherche nécessitant une activation soutenue et contrôlable du LHCGR utilisent l'HCG ; les protocoles nécessitant une activation pulsatile et physiologique du LHCGR utilisent la LH recombinante ou la LH endogène induite par la GnRH.

Applications de recherche publiées

L'HCG est utilisée dans les contextes de recherche en laboratoire qui étudient :

• Pharmacologie du LHCGR — l'agoniste de référence canonique — de loin l'activateur du récepteur LH/CG le plus cité dans la littérature publiée ; composé standard pour les études de cinétique d'internalisation des récepteurs, les études de biais de signalisation et le développement de nouveaux modulateurs à petites molécules ciblant le LHCGR
• Biologie des cellules de Leydig et stéroïdogenèse gonadique — L'HCG est le stimulus pharmacologique standard pour la biosynthèse de testostérone de novo dans les cultures primaires de cellules de Leydig et les préparations de tranches testiculaires ex vivo ; largement utilisée dans la recherche sur la fonction des cellules de Leydig, le transport mitochondrial du cholestérol, la régulation de StAR et la cinétique de la cascade des enzymes stéroïdogènes
• Recherche sur la suppression-récupération de l'axe HPG — dans les modèles de recherche où la LH/FSH endogène a été supprimée (par administration de testostérone exogène, exposition aux stéroïdes anabolisants-androgéniques ou antagonisme pharmacologique de la GnRH), l'HCG agit directement sur le LHCGR des cellules de Leydig pour maintenir la production de testostérone et préserver la fonction des cellules de Leydig ; l'outil canonique pour disséquer la dynamique de suppression-récupération de l'axe HPG
• Recherche sur la spermatogenèse — utilisée en combinaison avec la FSH ou des analogues de la FSH dans la recherche publiée sur les cellules de Sertoli / les cellules souches spermatogoniales ; maintient le microenvironnement à haute testostérone intratesticulaire nécessaire à la spermatogenèse même en cas de suppression de la LH circulante
• Recherche sur le développement folliculaire ovarien et l'ovulation — dans la recherche sur la reproduction féminine, l'HCG est utilisé pour mimer le pic de LH qui déclenche la maturation folliculaire finale, la reprise méiotique de l'ovocyte et la rupture folliculaire ; outil standard dans les protocoles publiés de déclenchement de l'ovulation, les études sur la maturation des ovocytes et la recherche sur la lutéinisation
• Biologie du corps jaune — l'HCG maintient la fonction du corps jaune et la production de progestérone par activation directe du LHCGR sur les cellules lutéales ; utilisé dans les recherches publiées sur la phase lutéale et la transition lutéo-placentaire
• Pharmacologie des récepteurs et agonisme biaisé — le LHCGR présente une signalisation biaisée cAMP vs arrestine, et l'HCG est l'agoniste complet de référence contre lequel sont comparés les ligands biaisés (petits modulateurs allostériques du LHCGR, ORG-43553, et autres)
• Pharmacologie comparative vs LH et choriogonadotropine alfa recombinante — des recherches publiées ont comparé l'HCG extrait d'urine (uHCG, ce que nous fournissons), l'HCG recombinant (rHCG / choriogonadotropine alfa) et la LH recombinante (Luveris) tête-à-tête pour les points finaux de liaison aux récepteurs, de signalisation cAMP et de production de testostérone in vivo

Pour un contexte plus large sur les peptides de recherche de l'axe HPG et du système reproducteur dans ce catalogue, voir Kisspeptine-10 (le régulateur hypothalamique en amont de la GnRH — le complément peptidique de l'axe HPG le plus direct à l'HCG), PT-141 (Bremelanotide) (pharmacologie des récepteurs à la mélanocortine — recherche sur la fonction sexuelle), Acétate d'ocytocine (l'hormone peptidique hypothalamo-hypophysaire postérieure — recherche sur la reproduction / les liens sociaux), et Tesamorelin (analogue du GHRH — un axe endocrinien différent mais souvent étudié conjointement). Parcourez l'intégralité catalogue de peptides et composés de recherche.

Forces et concentrations disponibles

MedsBase propose de l'HCG (glycoforme extraite des urines) sous deux formats de flacons lyophilisés calibrés selon les plages de dosage typiques des protocoles de recherche. Chaque concentration est disponible en packs de 10 ou 20 flacons :

Les deux concentrations correspondent à la même entité chimique (HCG urinaire lyophilisée, pureté ≥99% en HPLC, puissance confirmée par le bioessai du 5ème Standard International de l'OMS). Le flacon de 10 000 UI offre le coût par UI le plus bas pour les recherches sur grandes cohortes ou les dosages chroniques ; le flacon de 5 000 UI est pratique pour les expériences de stimulation à dose unique ou les travaux sur petites cohortes où la précision du dosage flacon à flacon prime sur le coût par UI. Les chercheurs doivent déterminer les plages de dosage spécifiques à partir de la littérature évaluée par les pairs adaptée au protocole.

Comparaison — HCG vs Kisspeptine-10

L'HCG et Kisspeptine-10 sont les deux outils peptidiques de l'axe HPG dans ce catalogue, et ils ciblent des couches complètement différentes du même axe. L'HCG agit en aval, au niveau du récepteur LH/CG des cellules de Leydig/thèque, mimant directement le pic de LH — utile lorsque l'objectif est de stimuler la stéroïdogenèse des cellules de Leydig ou de déclencher l'ovulation indépendamment de l'état de l'axe HPG en amont. La kisspeptine-10 agit en amont, au niveau des neurones à GnRH exprimant Kiss1R hypothalamiques, mimant le signal de kisspeptine qui induit la libération pulsatile endogène de GnRH et la libération en aval de LH/FSH — utile lorsque l'objectif est d'étudier la cascade physiologique de l'axe HPG de bout en bout. Les deux composés sont mécanistiquement complémentaires, et les protocoles de recherche les combinent parfois pour dissocier les contributions hypothalamiques en amont des contributions gonadiques en aval à la production endocrinienne reproductive.

Pour les recherches axées sur la stéroïdogenèse directe des cellules gonadiques, le déclenchement de l'ovulation ou la pharmacologie en aval du LHCGR, l'HCG est le composé de référence canonique. Pour les recherches axées sur la biologie des neurones GnRH hypothalamiques, l'intégration de l'axe HPG ou la signalisation endocrinienne reproductive en amont, Kisspeptine-10 est l'outil plus ciblé. Voir également PT-141 (Bremelanotide) pour la pharmacologie des récepteurs de la mélanocortine et la recherche sur la fonction sexuelle, et Acétate d'ocytocine pour la recherche sur les hormones peptidiques de l'hypophyse postérieure.

Stockage et reconstitution

Avant la reconstitution : conserver les flacons lyophilisés au réfrigérateur entre 2 et 8 °C dans leur emballage d'origine pour le stock de travail à court terme. Pour le stockage à long terme, congeler les flacons non ouverts à −20 °C (stable ≥36 mois à −20 °C ; ≥18 mois entre 2 et 8 °C). L'HCG lyophilisé est raisonnablement stable car les sous-unités α et β sont maintenues ensemble par des interactions hydrophobes et des liaisons hydrogène qui ne sont pas perturbées à l'état lyophilisé, mais la protéine est sensible à l'exposition à l'humidité et aux cycles thermiques.

Procédure de reconstitution : pour le flacon de 5 000 UI, injecter 1,0 mL d'eau bactériostatique le long de la paroi du flacon (pas directement sur le gâteau lyophilisé) — cela donne un stock de travail de 5 000 UI/mL. Pour le flacon de 10 000 UI, injecter 2,0 mL d'eau bactériostatique pour obtenir le même stock de travail de 5 000 UI/mL, ou 1,0 mL pour un stock à haute concentration de 10 000 UI/mL. Tourbillonner doucement pour dissoudre — ne pas agiter, ne pas vortexer. Le mélange à haute cisaillement dissocie l'hétérodimère α/β et détruit la bioactivité de liaison au LHCGR. Le gâteau de lyophilisation à base de mannitol se dissout généralement en 30 à 60 secondes avec un léger agitage.

Règles de stockage critiques pour le produit reconstitué : une fois reconstitué, conserver à 2–8 °C et utiliser dans les 30 jours. Ne pas congeler la HCG reconstituée — les cycles de congélation-décongélation dissocient l'hétérodimère et détruisent irréversiblement la bioactivité. Protéger de la lumière. Jeter en cas de turbidité, de particules ou de changement marqué de couleur. Pour les protocoles de recherche nécessitant plusieurs aliquotes, préparer les aliquotes au moment de la reconstitution et les stocker séparément à 2–8 °C plutôt que de les congeler — le stockage réfrigéré à court terme conserve mieux la bioactivité que même un seul cycle de congélation-décongélation.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre la HCG extraite de l'urine (uHCG) et la HCG recombinante (rHCG / choriogonadotropine alfa) ?

La HCG extraite de l'urine (ce que nous fournissons, CAS 9002-61-3) est purifiée à partir de l'urine collective de femmes enceintes en utilisant la chromatographie par échange d'ions et la filtration sur gel. HCG recombinant (choriogonadotropine alfa, CAS 56832-30-5 ; préparations cliniques Ovidrel / Ovitrelle) est produit dans des cellules CHO à partir d'ADNc clonés des sous-unités α et β de l'HCG. Les deux formes ont la même séquence d'acides aminés et se lient au LHCGR avec la même affinité, mais les motifs de glycosylation diffèrent légèrement entre le matériel d'origine urinaire et celui exprimé par les cellules CHO. Les comparaisons publiées de bioessais en tête-à-tête rapportent une puissance in vivo globalement équivalente, avec l'rHCG présentant des motifs de glycosylation légèrement plus constants d'un lot à l'autre et l'uHCG présentant une teneur en acide sialique légèrement plus élevée, typique de la glycosylation placentaire.

Combien d'UI représentent 1 mg d'HCG ?

Le matériel de référence de la 5ème Norme Internationale de l'OMS définit la puissance de l'HCG à environ 9 300 UI par mg de peptide pur. En pratique : un flacon de 5 000 UI contient ~0,54 mg de peptide ; un flacon de 10 000 UI contient ~1,08 mg. L'UI est une unité définie par bioessai qui reflète la puissance de liaison au LHCGR plutôt que la masse, et le ratio UI/mg varie légèrement entre les glycoformes et entre les lots — c'est pourquoi l'HCG de qualité pharmaceutique est étiqueté en UI plutôt qu'en mg.

Quelles plages de doses publiées ont été utilisées dans la recherche sur les rongeurs ?

Les protocoles à bolus unique chez les rongeurs utilisent typiquement 50–250 UI en SC ou IM pour les études de cAMP / internalisation des récepteurs, et 500–5 000 UI en SC pour les protocoles de production soutenue de testostérone (durée d'action de 3–7 jours par bolus). Les protocoles chroniques utilisent 100–500 UI/jour pendant 2–4 semaines. La dose publiée pour déclencher l'ovulation chez les rongeurs est typiquement de 5–10 UI par souris ou 10–50 UI par rat en IP. Les protocoles de stimulation in vitro des cellules de Leydig utilisent typiquement 0,1–10 UI/mL dans le milieu de culture. Les chercheurs doivent consulter la littérature primaire appropriée à l'espèce, au modèle et au critère d'évaluation d'intérêt.

Pourquoi l'HCG a-t-elle une demi-vie beaucoup plus longue que la LH ?

La sous-unité β de l'HCG porte quatre glycannes N-liés et quatre glycannes O-liés, avec une teneur exceptionnellement élevée en acide sialique (NeuAc) aux positions terminales de ces glycannes. Le récepteur des asialoglycoprotéines (ASGR) sur les hépatocytes est la voie principale par laquelle les hormones de la famille des gonadotrophines sont éliminées de la circulation — l'ASGR reconnaît les résidus terminaux de galactose / N-acétylgalactosamine exposés après l'élimination de l'acide sialique terminal par la sialidase. Comme la sous-unité β de l'HCG est si fortement et terminalement sialylée, la clairance médiée par l'ASGR hépatique est beaucoup plus lente que pour la sous-unité β de la LH, moins sialylée, ce qui produit la différence spectaculaire de demi-vie (HCG 33–37 h vs LH ~20 min).

Pourquoi l'HCG reconstitué ne peut-il pas être congelé ?

L'HCG est un hétérodimère de deux sous-unités associées de manière non covalente. L'interaction α/β est stable dans le gâteau lyophilisé (car il n'y a pas d'eau pour que les sous-unités se séparent) et stable en solution aqueuse réfrigérée à 2–8 °C (car la cinétique de dissociation est lente à basse température). Mais la formation de cristaux de glace pendant la congélation sépare physiquement les sous-unités, et une fois dissociées, elles ne se réassocient que de manière inefficace lors de la décongélation. Le résultat est que l'HCG congelé-décongelé conserve une grande fraction d'immunoréactivité (la sous-unité β est toujours détectable par anticorps) mais perd une grande fraction de bioactivité (les sous-unités dissociées n'interagissent pas efficacement avec le LHCGR). L'HCG lyophilisé peut être congelé et est stable à −20 °C ; l'HCG reconstitué ne peut pas l'être.

Quel est le statut réglementaire de l'HCG selon l'AMA ?

L'HCG figure sur la Liste des interdictions de l'Agence Mondiale Antidopage (AMA) dans la classe S2 (Hormones peptidiques, facteurs de croissance, substances apparentées et mimétiques). Elle est interdite en tout temps — à la fois en compétition et hors compétition — pour les athlètes masculins uniquement. Les athlètes féminines sont exemptées car l'HCG est une hormone naturelle de grossesse et donc détectable chez toute femme enceinte indépendamment de son administration. Les chercheurs menant des études sur des sujets humains avec l'HCG doivent être conscients de ce statut réglementaire. Pour la recherche in vitro en laboratoire et la recherche in vivo sur rongeurs, le statut AMA est purement informatif.

L'HCG peut-elle être combinée avec la Kisspeptine-10, la FSH ou la testostérone dans les protocoles de recherche ?

Oui — ces composés ciblent différentes couches de l'axe HPG (amont, milieu, aval) et sont couramment combinés dans les recherches visant à disséquer l'intégration de l'axe. Les combinaisons les plus publiées sont l'HCG avec la FSH (ou des analogues de FSH) pour la recherche sur la spermatogenèse ou le développement folliculaire ; l'HCG avec Kisspeptine-10 pour la dissection amont vs aval ; l'HCG avec la testostérone exogène (pour la recherche sur la récupération après suppression de l'axe HPG, où la testostérone supprime la LH et l'HCG contourne cette suppression). Reconstituer chaque composé séparément et suivre les règles de stockage spécifiques à chaque composé — l'HCG en particulier ne doit pas être congelée une fois reconstituée (voir ci-dessus).

Comment ce HCG de qualité recherche se compare-t-il aux préparations cliniques de marque (Eutrig, HUCOG, ZyHCG, Pregnyl, Ovidrel) ?

Les préparations cliniques de marque sont des HCG extraites d'urine (Eutrig HP, HUCOG, ZyHCG, Pregnyl) ou des HCG recombinantes (Ovidrel / Ovitrelle) conditionnées sous différentes références fabricant pour un usage clinique en fertilité et médecine reproductive. Le HCG de qualité recherche fourni ici est la même glyciforme extraite d'urine (uHCG, CAS 9002-61-3) avec une pureté ≥99% en HPLC, fournie sans étiquetage pour usage clinique et destinée uniquement à la recherche en laboratoire. Les chercheurs cherchant du HCG pour usage clinique doivent se le procurer via une chaîne d'approvisionnement clinique ; les chercheurs cherchant du matériel de qualité recherche pour la pharmacologie des récepteurs in vitro, les travaux in vivo sur rongeurs ou d'autres applications de laboratoire peuvent utiliser le matériel fourni ici.

Autres peptides de recherche pour l'étude de l'axe HPG et de la reproduction

• Kisspeptine-10 — Agoniste hypothalamique Kiss1R — régulateur en amont de l'axe HPG, stimule la pulsatilité de la GnRH
• PT-141 (Bremelanotide) — Agoniste du récepteur de la mélanocortine-4 — recherche sur la fonction sexuelle
• Acétate d'ocytocine — Nonapeptide de l'hypophyse postérieure — recherche sur la reproduction et les liens sociaux
• Tesamorelin — Analogue de la GHRH — axe endocrinien différent, souvent étudié conjointement
• Sermorelin — Analogue GHRH 1-29 — recherche sur l'axe hypophyso-GH
• Eau BAC (Eau bactériostatique) — Nécessaire pour reconstituer tout flacon lyophilisé — diluant stérile, conservé avec 0,9% d'alcool benzylique

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