호르몬 분비 및 신진대사 조절 장애

계통발생학적으로 호르몬은 매우 오래된 세포 간 상호작용의 형태입니다. 호르몬은 다세포 생물, 원생동물, 심지어 식물 세포까지 모든 생물에서 생성될 수 있습니다. 진화 과정에서 뚜렷한 세포 분화가 나타나고 내분비선이 형성되었으며, 호르몬 조절 시스템이 형성되었는데, 이러한 시스템의 교란은 내분비 질환의 원인 중 하나가 될 수 있습니다.

호르몬의 합성과 분비는 신경계에 의해 직접적으로 또는 다른 호르몬이나 체액성 인자의 방출을 통해 조절됩니다. 오랫동안 말초 내분비선의 활동을 조절하는 삼중 호르몬을 가진 뇌하수체에 기인했던 "내분비 뇌"의 역할은 현재 시상하부의 특별한 "뇌하수체자극호르몬(hypophysiotropic)" 영역으로 분류됩니다. 바로 이곳에서 수많은 다양한 신경 신호가 체액성 신호로 변환되는 경우가 가장 흔합니다. 시상하부는 외부에서 유입되는 자극이나 신경전달물질에 반응하여 뇌하수체 문맥계의 혈액으로 특수한 방출 호르몬을 방출하는 뉴런을 집중시킵니다. 이러한 방출 호르몬은 뇌하수체 전엽의 특정 세포 집단에 작용하여 뇌하수체 호르몬의 방출을 자극하거나 억제합니다.

시상하부는 뇌하수체-부신, 뇌하수체-갑상선, 그리고 뇌하수체-생식선 시스템을 엄격하게 조절합니다. 시상하부 요인의 역할은 말초 내분비선 기능에만 국한되지 않습니다. 부신피질자극호르몬 방출 호르몬(CRH)은 스트레스 상황에서 적응 대사 및 행동 반응을 활성화하고 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 즉, 이 호르몬의 활성은 행동 반응에 일정한 영향을 미칩니다. 우울증에서 이 신경펩타이드의 분비 장애가 관찰되었습니다.

특정 조건 하에서 시상하부의 신경펩타이드 분비 변화는 뇌하수체 기능의 병리학적 변화를 초래합니다. 이 경우, 생물학적 활성이 감소된 뇌하수체 호르몬의 분비가 발생할 수 있습니다. 뇌하수체 호르몬의 비정상적인 구조 또한 질병 증상에 특별한 역할을 합니다. 예를 들어, 소마토트로핀의 펩타이드 조각은 매우 특이적인 생물학적 효과를 갖는 것으로 알려져 있습니다. 31-44번 조각은 높은 지방 동원 활성을, 77-107번 조각은 높은 성장 활성을, 44-77번 조각은 포도당 내성 감소를 유발하여 고혈당을 유발합니다.

호르몬 분비 조절에서 가장 중요한 역할은 피드백 메커니즘에 의해 수행됩니다. 피드백 메커니즘은 혈액 내 특정 호르몬이 과다하면 해당 호르몬의 생리적 자극 물질의 분비가 억제되고, 호르몬이 부족하면 분비가 증가한다는 사실로 구성됩니다. 피드백 메커니즘의 특별한 특징은 체계화된 매개변수 자체를 변화시켜 호르몬 분비를 조절하는 것입니다. 예를 들어, 혈당 수치가 증가하면 인슐린 분비가 증가하여 혈당이 감소합니다. 많은 호르몬의 분비는 특정 리듬(일일, 계절, 연령)에 따라 이루어지거나 특정 생리적 상태(임신, 수유, 새로운 환경 조건에 대한 적응)와 관련이 있습니다.

여러 내분비선(예: 부신수질, 송과선)도 직접적인 분비 신경 지배를 받습니다. 다른 경우(예: 갑상선)에는 이러한 신경 지배가 부차적인 역할을 하는데, 이는 내분비선 활동의 주요 조절자가 뇌하수체 자극 호르몬(이 경우 갑상선 자극 호르몬)이기 때문입니다.

인슐린 분비는 복잡한 조절 체계의 영향을 받습니다. 베타세포의 세포 주기와 마찬가지로 인슐린 분비 속도는 포도당 외에도 글루카곤, 소마토스타틴, 췌장 폴리펩타이드와 같은 다른 요인들에 의해 조절됩니다. 최근 췌장에서 새로운 신경펩타이드인 갈라닌이 분리되었습니다. 갈라닌은 인슐린 분비를 억제하고, 소마토스타틴의 분비를 억제하는 동시에 글루카곤 분비를 자극합니다. 갈라닌의 분비는 췌장 섬의 신경 섬유에서 일어납니다. 말초 저항과 장기간의 고인슐린혈증으로 인한 인슐린 분비 감소는 유전적으로 기능 장애가 발생하기 쉬운 췌장 섬에서만 발생할 수 있습니다.

인슐린 분비 조절 메커니즘에 대한 설명을 예로 들면, 췌장 수준에서 여러 요인이 상호작용하는 복잡한 경로와 질환 발병에 이들이 어떻게 관여할 수 있는지를 알 수 있습니다.

체액성 요인은 많은 내분비 질환의 발병 기전에서 중요한 연결 고리입니다. 따라서 아동의 성장과 발달은 뇌하수체에서 분비되는 성장 호르몬뿐만 아니라, 중간 매개체, 특히 혈중 인슐린 유사 성장 인자(소마토메딘 C) 수치에도 영향을 받습니다. 소마토메딘은 성장 호르몬(STH)의 자극에 반응하여 간과 신장에서 생성되는 생물학적 활성 폴리펩티드로, 성장 및 인슐린 유사 효과를 나타냅니다. 소마토메딘은 연골 성장의 가장 강력한 자극제이며, 수용체와 활발하게 반응하여 연골 세포 표면에서 인슐린을 치환합니다. 또한, 프로인슐린과 구조가 유사하며, 인슐린 작용과는 질적, 양적으로 다릅니다. 혈장 내 소마토메딘 함량은 기아 상태와 저칼로리 저단백 식단에서 감소합니다.

호르몬은 친수성 또는 친유성에 따라 혈액 내에서 유리 상태로 순환하거나 특정 단백질과 결합된 상태로 순환합니다. 단백질과 결합하면 호르몬의 대사와 불활성화가 느려집니다.

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